scienze 2015 16

Programmazione Dipartimento disciplinare di SCIENZE a.s. 2015-16
MATERIA: SCIENZE (Biologia, Chimica, Scienze della Terra)
Finalità generali
Nel corso del quinquennio lo studio delle Scienze della Natura servirà allo studente per:
ASSE DEI LINGUAGGI
 Padroneggiare gli strumenti espressivi ed argomentativi indispensabili per gestire l’interazione comunicativa verbale in vari contesti
 Leggere, comprendere ed interpretare testi scritti di vario tipo
 Produrre testi di vario tipo in relazione ai differenti scopi comunicativi
ASSE MATEMATICO
 Utilizzare le tecniche e le procedure del calcolo aritmetico ed algebrico, rappresentandole anche sotto forma grafica
 Individuare le strategie appropriate per la soluzione di problemi
ASSE TECNOLOGICO
 Osservare e analizzare fenomeni naturali complessi appartenenti alla realtà naturale e artificiale
 Utilizzare modelli appropriati per interpretare i fenomeni
 Utilizzare le metodologie acquisite per porsi con atteggiamento scientifico di fronte alla realtà
Obiettivi disciplinari generali
Al termine del corso di studi lo studente dovrà possedere le conoscenze disciplinari (vedi scansione contenuti delle singole discipline) e le competenze/abilità
tipiche delle Scienze della Natura di seguito elencate:
 Leggere un brano scientifico
 Osservare schemi e immagini
 Classificare
 Saper effettuare connessioni logiche
 Riconoscere o stabilire relazioni
 Formulare ipotesi in base ai dati forniti
 Sperimentare in laboratorio, elaborare dati sperimentali, trarre conclusioni basate sui risultati ottenuti e sulle ipotesi verificate
 Comunicare informazioni scientifiche
 Risolvere situazioni problematiche utilizzando linguaggi specifici
 Applicare le conoscenze a situazioni della vita reale
 Collocare le scoperte scientifiche nella loro dimensione storica
1

Analizzare le relazioni tra l'ambiente abiotico e le forme viventi per interpretare le modificazioni ambientali di origine antropica e
comprenderne le possibili ricadute future.
Metodologia
L'apprendimento disciplinare seguirà una scansione ispirata a criteri di gradualità, di connessione e di sinergia tra le discipline che formano il corso di Scienze
le quali, pur nel rispetto della loro specificità, saranno sviluppate in modo armonico e coordinato.
Le diverse aree disciplinari (Biologia, Chimica, Scienze della Terra) caratterizzate da concetti e da metodi di indagine propri, si basano tutte sulla stessa
strategia dell'indagine scientifica che fa riferimento anche alla dimensione di "osservazione e sperimentazione".
Nel primo biennio, dove prevale un approccio di tipo fenomenologico, basato su osservazione e descrizione, riveste un' importanza fondamentale la
dimensione sperimentale; laddove non sia possibile effettuare attività laboratoriale in senso stretto esperimenti cruciali nello sviluppo del sapere scientifico
saranno presentati utilizzando filmati e/o esperimenti virtuali.
Nel secondo biennio e nel quinto anno si ampliano, si consolidano e si pongono in relazione i contenuti disciplinari, introducendo in modo graduale ma
sistematico i concetti, i modelli e il formalismo che sono propri delle discipline oggetto di studio e che consentono una spiegazione più approfondita dei
fenomeni. In particolare nel quinto anno gli studenti potranno essere coinvolti in approfondimenti di carattere disciplinare (sui contenuti dell'ultimo anno di
corso e degli anni precedenti: ecologia, risorse energetiche, fonti rinnovabili, cicli biogeochimici) e multidisciplinare (matematica, fisica, filosofia, storia,
arte), che potranno avere anche valore orientativo al proseguimento degli studi. Rimane importante la dimensione sperimentale.
Per quanto riguarda la parte teorica le linee metodologiche che potranno essere seguite saranno: la lezione frontale, la lezione dialogata, la lezione
discussione, l'uso di sussidi didattici (audiovisivi, riviste specializzate, materiale multimediale, LIM), l’impiego di tecniche di simulazione efficaci per
stimolare il trasferimento delle competenze, l’uso di procedimenti ipotetico-deduttivi e di procedimenti induttivi attraverso esperienze, osservazioni e
documenti.
Verifiche
Il numero minimo di verifiche che verranno somministrate nel corso dell’anno scolastico sarà:
nel primo periodo:
 almeno due orali per gli indirizzi classico, linguistico e delle scienze umane (una prova può essere sostituita da una scritta da effettuarsi secondo le
tipologie previste valutando le stesse competenze della prova orale); qualora il numero delle verifiche risulti superiore a quello minimo richiesto il
numero delle prove scritte non deve superare il numero di quelle orali
 almeno due scritte e una orale oppure una scritta e due orali da effettuarsi, a scelta, secondo le tipologie previste per gli indirizzi scientifico
ordinario e delle scienze applicate
nel secondo periodo:
 almeno tre orali per gli indirizzi classico, linguistico e delle scienze umane (una prova può essere sostituita da una scritta da effettuarsi secondo le
tipologie previste valutando le stesse competenze della prova orale); qualora il numero delle verifiche risulti superiore a quello minimo richiesto il
numero delle prove scritte non deve superare il numero di quelle orali
 almeno tre scritte da effettuarsi, a scelta, secondo le tipologie previste e due orali per gli indirizzi scientifico ordinario e delle scienze applicate
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Le verifiche somministrate saranno scelte dal docente tra le seguenti tipologie:
 prove orali
 prove scritte (tramite test a risposta chiusa e/o aperta, quesiti a risposta breve, questionari, "problem solving")
 relazioni su esperimenti
Per la verifica si farà uso inoltre di tutto ciò che nel dialogo educativo serve a valutare le prestazioni degli studenti in rapporto a compiti o ad attività concepite
come parte di un’esperienza di apprendimento.
Criteri di valutazione
Per la valutazione delle prove si terrà conto dei seguenti indicatori:
 conoscenze degli argomenti proposti
 competenze (applicazione delle conoscenze, uso appropriato dei linguaggi specifici, correttezza espositiva)
 capacità di sintesi, collegamento, elaborazione ed autonomia nella gestione delle conoscenze
I voti saranno attribuiti seguendo i criteri di corrispondenza riportati nella tabella di valutazione del POF.
Per il raggiungimento del livello di sufficienza alla fine del primo biennio lo studente oltre a conoscere gli argomenti principali delle singole discipline, dovrà in
termini di competenze/abilità dimostrare di:
 Possedere il lessico specifico della disciplina
 Possedere in modo chiaro e corretto i concetti essenziali legati ai vari fenomeni
 Saper esporre con rigore logico le conoscenze acquisite
 Sapersi orientare nel focalizzare gli aspetti essenziali dei fenomeni
Per il raggiungimento del livello di sufficienza alla fine del secondo biennio lo studente, oltre a conoscere gli argomenti principali delle singole discipline, dovrà in
termini di competenze/abilità dimostrare di:
 Possedere e utilizzare con padronanza il lessico specifico della disciplina
 Possedere in modo chiaro e corretto i concetti generali e particolari dei vari fenomeni
 Saper esporre con rigore logico le conoscenze acquisite
 Saper analizzare i problemi e coglierne gli aspetti essenziali
 Saper focalizzare gli aspetti essenziali dei fenomeni e collegarli in modo consapevole
 Saper collegare fenomeni e coglierne gli aspetti unificanti più significativi
 Saper applicare gli aspetti teorici generali a problemi specifici in contesto noto e in semplici situazioni nuove
 Saper condurre semplici rielaborazioni
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CONTENUTI E OBIETTIVI SPECIFICI
INDIRIZZO CLASSICO, LINGUISTICO E DELLE SCIENZE UMANE
PRIMO BIENNIO
CLASSI PRIME (SCIENZE DELLA TERRA)
Modulo I
INTRODUZIONE ALLA CHIMICA
Conoscenze





La costituzione della materia
Gli stati di aggregazione e i passaggi di stato
Sostanze pure, miscugli e soluzioni
Trasformazioni fisiche e chimiche
Definizione di atomo, molecola, ione, isotopi, elementi e
composti
 La tavola periodica
 Legami ionici e covalenti, legame a idrogeno
Abilità/Capacità
Competenze
 Ricavare dalla formula la natura delle particelle
 Conoscere e correlare, nelle linee
fondamentali, il comportamento delle varie
 Risalire alle caratteristiche degli elementi, in base alla loro posizione
sostanze
nella tavola periodica
 Individuare i metodi e le procedure ottimali per la separazione dei
miscugli
 Saper descrivere i passaggi di stato e saper costruire il relativo grafico
temperatura/tempo
 Saper spiegare la forma delle molecole e le proprietà delle sostanze
Modulo II
LA LITOSFERA
Conoscenze
 Gli strati della Terra: crosta, mantello e nucleo
 I minerali e le rocce: classificazione e riconoscimento dei
principali tipi
 I processi: magmatico, sedimentario (con cenni di
geomorfologia) e metamorfico
 Il ciclo litogenetico
Abilità/Capacità
Competenze
 Saper descrivere le caratteristiche fisiche e chimiche della litosfera
 Saper effettuare connessioni logiche tra fatti
e fenomeni a livello litosferico e stabilire le
 Saper osservare e descrivere campioni di roccia e classificarle
rispettive relazioni
secondo un criterio esplicitato
 Saper collocare i processi litogenetici nel contesto del “sistema Terra”
 Raccogliere e ordinare dati sperimentali
Modulo III
L’IDROSFERA
Conoscenze
Abilità/Capacità
Competenze
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




La molecola dell’acqua e le sue proprietà
Il mare in movimento: le onde, le maree, le correnti
Gli oceani e i fondali oceanici
Le acque continentali: i fiumi e i laghi
Il ciclo dell’acqua (cenni sull’inquinamento)
 Saper rappresentare la molecola dell’acqua e il legame fra le molecole  Valutare le variazioni in atto nelle risorse
idriche del pianeta
 Saper interpretare le proprietà dell’acqua in base alla struttura e
conoscere il ciclo idrologico
 Assunzione di comportamenti responsabili
nell’uso della risorsa acqua
 Conoscere la distribuzione delle risorse idriche sulla Terra
 Applicazione delle conoscenze acquisite a
 Sapere come varia la salinità dell’acqua marina
nuovi contesti, anche legati alla vita
 Conoscere i principali movimenti che caratterizzano le acque
quotidiana
oceaniche
Modulo IV
L’ATMOSFERA E IL CLIMA
Conoscenze
 L’atmosfera: composizione, stratificazione, temperatura e
pressione
 L’umidità e le precipitazioni meteorologiche
 I climi del pianeta, i cambiamenti climatici e il
riscaldamento globale
 Cenni sull’inquinamento dell’aria
Abilità/Capacità
 Saper illustrare caratteristiche e specificità dell’atmosfera
 Saper esaminare i fattori che determinano la variabilità delle
condizioni meteorologiche e climatiche
 Saper descrivere i principali tipi di clima sulla terra
Competenze
 Risolvere semplici problemi legati al
quotidiano, ad es. i cambiamenti
meteorologici
 Comprendere la forte responsabilità
dell’uomo nella variazione della temperatura
globale dell’atmosfera e dell’inquinamento
dell’aria e quali potrebbero essere le ricadute
future
Modulo V
LA GEOMORFOLOGIA
Conoscenze
 Il modellamento
 Gli ambienti geomorfologici
 L’evoluzione del paesaggio fisico
Abilità/Capacità
 Riconoscere le forze che hanno modellato un paesaggio
 Conoscere i processi di disgregazione fisica e alterazione chimica
delle rocce
 Descrivere le principali morfologie glaciali, desertiche e costiere
Competenze
 Collegare un paesaggio naturale noto, agli
agenti esogeni che ne hanno modellato le
strutture
 Considerare in modo critico e consapevole
la forte influenza dell’uomo sull’ambiente
 Comprendere il valore del paesaggio della
propria regione per poterlo salvaguardare
Modulo VI
IL PIANETA TERRA
Conoscenze
Abilità/Capacità
Competenze
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










La posizione della Terra nell’Universo
Cenni su stelle e galassie
Il Sistema Solare
Le leggi di Keplero e la legge di Newton
Forma e dimensione della Terra
L’orientamento, il reticolato geografico, latitudine e
longitudine
Elementi di cartografia
I movimenti della Terra: rotazione e rivoluzione con
relative prove e conseguenze
Le stagioni e le zone astronomiche
La Luna: caratteristiche generali, movimenti e relative
conseguenze
La misura del tempo: il giorno, l’anno e i fusi orari







Conoscere le caratteristiche fondamentali del Sistema Solare
Saper descrivere le leggi di Keplero e la legge di Newton
Sapere come si misura il tempo
Saper descrivere i moti della Terra e quali sono le conseguenze
Saper individuare e descrivere le zone astronomiche
Saper descrivere le caratteristiche della superficie lunare
Saper spiegare quali sono le conseguenze dei moti della Luna
 Sapersi orientare nello spazio e nel tempo
 Saper inquadrare i corpi celesti e la Terra, in
un ambito complessivo
 Riconoscere l’importanza della costruzione
di modelli e del loro continuo
aggiornamento
 Individuare nel “sistema Terra” un sistema
di equilibri complessi e delicati
CLASSI SECONDE (BIOLOGIA)
Modulo I
LE MOLECOLE DELLA VITA
Conoscenze
 La struttura della molecola d’acqua
 Le proprietà dell’acqua: densità, calore
specifico, coesione e adesione
 Le soluzioni
 Monomeri e polimeri
 Condensazione e idrolisi dei polimeri
 Caratteristiche dei carboidrati
 Caratteristiche delle proteine
 Gli amminoacidi
 Le quattro strutture delle proteine
 Caratteristiche dei lipidi
 Caratteristiche degli acidi nucleici
 I nucleotidi
 DNA, RNA e ATP













Abilità/Capacità
Mettere in relazione la struttura molecolare dell’acqua con le sue proprietà
Distinguere una sostanza idrofila da una idrofobica
Spiegare le caratteristiche delle soluzioni
Distinguere i monomeri dai polimeri
Comprendere le funzioni delle reazione di condensazione e di idrolisi
Distinguere le categorie di carboidrati biologicamente importanti e
comprendere la relazione tra struttura e funzione
Elencare le funzioni svolte dalle proteine negli organismi viventi
Descrivere la struttura degli amminoacidi
Descrivere i quattro livelli della struttura di una proteina e correlare a ogni
livello di organizzazione la funzione delle relative proteine
Spiegare le caratteristiche dei fosfolipidi e le loro interazioni con l’acqua
Illustrare le funzioni svolte dagli acidi nucleici
Descrivere la struttura dei nucleotidi
Evidenziare le differenze strutturali e funzionali tra DNA e RNA e il ruolo
energetico svolto dall’ATP
Competenze
 Individuare nella molecola d’acqua le particolari
caratteristiche che la rendono indispensabile alla
vita
 Essere in grado di individuare nei composti
organici le molecole che costituiscono gli esseri
viventi
 Comprendere le funzioni che svolgono le
biomolecole negli esseri viventi in relazione alla
loro struttura
 Comprendere che le trasformazioni di alcune
molecole organiche sono alla base di tutte le
attività svolte dalle cellule
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Modulo II
LE CELLULE: STRUTTURE E FUNZIONI
Conoscenze
 Le dimensioni delle cellule
 Microscopio ottico e microscopio
elettronico
 Caratteristiche delle cellule procariotiche
 Caratteristiche generali delle cellule
eucariotiche
 La cellula animale e la cellula vegetale
 Struttura generale delle membrane
cellulari
 Diffusione semplice e facilitata
 L’osmosi
 Il trasporto attivo
 Endocitosi
 Esocitosi
 Gli organuli cellulari
 Il nucleo e il nucleolo
 La parete delle cellule vegetali
 Gli enzimi
 L’energia di attivazione
 La specificità degli enzimi
 Gli enzimi ed i processi metabolici
Abilità/Capacità
 Spiegare perché le dimensioni delle cellule devono essere molto
limitate
 Mettere in relazione le dimensioni delle cellule con gli strumenti
utilizzati per osservarle
 Descrivere la struttura delle cellule procariotiche ed eucariotiche
 Distinguere la cellula animale da quella vegetale
 Descrivere secondo il modello a mosaico fluido la struttura chimica
della membrana cellulare
 Definire il fenomeno fisico della diffusione
 Descrivere la diffusione semplice e quella facilitata attraverso una
membrana semipermeabile
 Mettere in relazione l’osmosi con la concentrazione dei soluti
 Specificare i tre tipi di trasporto attivo mettendoli a confronto
 Comprendere il significato funzionale di endocitosi ed esocitosi
 Elencare gli organuli cellulari e le rispettive funzioni
 Saper evidenziare l’importanza nelle cellule di un sistema interno di
membrane e del citoscheletro
 Saper individuare l’esatto ruolo svolto dai cloroplasti e dai mitocondri
in relazione al fabbisogno energetico.
 Descrivere la struttura e le funzioni del nucleo, del nucleolo
 Spiegare la funzione dei catalizzatori nelle reazioni chimiche ed in
particolare in quelle biologiche
 Descrivere gli enzimi e la loro relazione con i substrati
 Comprendere il ruolo degli enzimi nei processi di trasformazione
dell’energia
Competenze
 Sapere individuare la sostanziale unitarietà
dei viventi in tutti i suoi aspetti
 Individuare nella cellula un sistema aperto
che scambia continuamente materia ed
energia con l’ambiente
 Saper comprendere che la capacità di
prelevare energia e materia dall’ambiente e
trasformarla secondo i propri scopi è una
proprietà peculiare dei viventi
Modulo III
LA DIVISIONE DELLE CELLULE: MITOSI E MEIOSI
Conoscenze
Abilità/Capacità
Competenze
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 La scissione binaria nei procarioti
 Il ciclo cellulare comprende l’interfase e la
fase mitotica
 La preparazione del nucleo alla mitosi
 Strutture coinvolte nella mitosi
 Le fasi della mitosi: profase, , metafase,
anafase, telofase
 La citodieresi nelle cellule animali e vegetali
 Mitosi e riproduzione asessuata
 Riproduzione sessuata e variabilità genetica
 La prima e la seconda divisione meiotica
 Mitosi e meiosi a confronto
 Meiosi e variabilità genetica
 Autosomi e cromosomi sessuali
 Differenze tra il cromosoma X e il
cromosoma Y
 Il cariotipo
 Anomalie del cariotipo
 Evidenziare l’importanza della divisione cellulare nella crescita degli
 Essere in grado di individuare nei processi di
organismi
riproduzione cellulare e di riproduzione degli
organismi la base per la continuità della vita
 Descrivere la scissione binaria dei procarioti
nonché per la variabilità dei caratteri che consente
 Elencare le fasi comprese nel ciclo cellulare distinguendo l’interfase dalla fase
l’evoluzione degli organismi viventi e la
mitotica e dalla citodieresi
biodiversità
 Descrivere le sottofasi G1, S e G2
 Descrivere il processo mitotico distinguendo gli eventi salienti di ogni fase
 Confrontare la citodieresi delle cellule animali e quella delle cellule vegetali
 Mettere in relazione la mitosi con la riproduzione asessuata
 Spiegare la relazione tra riproduzione sessuata e variabilità genetica
 Spiegare la prima divisione meiotica
 Descrivere il crossing-over evidenziando il suo contributo alla variabilità
genetica
 Spiegare la seconda divisione meiotica
 Confrontare la meiosi con la mitosi evidenziando analogie e differenze
 Distinguere tra autosomi e cromosomi sessuali
 Saper cogliere le differenze tra i due processi di gametogenesi nell’uomo e
nella donna
 Descrivere quali conseguenze si possono verificare nei gameti in seguito a
errori del processo meiotico
 Specificare le anomalie che si possono osservare nel cariotipo
 Mettere in relazione la presenza o l’assenza di un cromosoma con l’insorgenza
di una sindrome
 Collegare il cariotipo delle principali anomalie numeriche degli autosomi e
degli eterosomi con gli aspetti distintivi delle relative sindromi e con la loro
incidenza sulla popolazione umana
Modulo IV
Conoscenze
MENDEL E LA GENETICA CLASSICA
Abilità/Capacità
Competenze
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 Il lavoro di Mendel
 Le leggi di Mendel
 L’ampliamento del concetto di gene:
mutazioni, interazioni alleliche, interazioni
geniche, effetti multipli di un singolo gene,
geni e ambiente.
 Determinazione del sesso
 Caratteri legati al sesso
 Gruppi di associazione e di ricombinazione
genica
 Illustrare le fasi del lavoro sperimentale di Mendel che ha portato alla
formulazione della legge della segregazione e della legge dell’indipendenza
dei caratteri
 Spiegare le linee pure in termini di genotipo
 Distinguere tra dominante e recessivo, tra genotipo e fenotipo, e tra omozigote
ed eterozigote
 Costruire un quadrato di Punnett conoscendo i genotipi degli individui che si
incrociano
 Elencare alcuni caratteri umani dominanti e recessivi
 Applicare un testcross per determinare il genotipo relativo a un fenotipo
dominante
 Leggere in termini fenotipici il rapporto 9:3:3:1
 Costruire un quadrato di Punnett per due caratteri diversi da quelli scelti da
Mendel
 Distinguere, ipotizzando i possibili fenotipi della prole, tra dominanza
incompleta, codominanza e alleli multipli
 Comprendere che l’espressione genica è il frutto dell’interazione tra geni ed
ambiente
 Distinguere tra il cromosoma X e il cromosoma Y
 Dimostrare che è il padre, e non la madre, a determinare il sesso dei figli
 Spiegare che cosa si intende per carattere legato al sesso e descrivere le
modalità della sua trasmissione
 Fornire una spiegazione dei dati ottenuti da Morgan incrociando i moscerini
«occhi rossi» con quelli «occhi bianchi»
 Definire, per quanto riguarda i caratteri legati al sesso, il genotipo dei genitori
conoscendo il fenotipo dei figli
 Spiegare il significato e le conseguenze dei gruppi di associazione
 Spiegare quali effetti potrebbe generare il crossing over se i geni non fossero
posti sui cromosomi in modo ordinato e lineare
 Ipotizzare i risultati di un incrocio in cui due caratteri ereditari siano posti
sullo stesso cromosoma
 Saper leggere e interpretare gli alberi genealogici
 Saper comprendere la complessità della
trasmissione dei caratteri e spiegarla secondo il
modello mendeliano e non mendeliano
 Saper comprendere come mai in una popolazione
possano comparire tanti diversi fenotipi e
comprenderne il valore.
 Saper comprendere il ruolo dell’ambiente
nell’espressione dei geni
 Saper mettere in relazione le mutazioni e il
processo evolutivo.
Modulo V
I VIVENTI E LA BIODIVERSITA'
Conoscenze
Abilità/Capacità
Competenze
9






La classificazione dei viventi
Concetto di specie
Il sistema di classificazione di
Linneo
Filogenesi e classificazione
I regni
Principali caratteristiche morfologiche e
funzionali e relativi adattamenti evolutivi di
monere, protisti, funghi, vegetali e animali
 Definire il concetto di specie
 Indicare il criterio adottato per definire una specie biologica
 Individuare nell’isolamento riproduttivo il criterio più importante per il
riconoscimento di una specie
 Fare qualche esempio di nomenclatura binomia distinguendo tra genere e
specie
 Rilevare come le somiglianze morfologiche spesso non sono attendibili per
classificare correttamente un organismo
 Spiegare perché uno studio filogenetico viene reso molto più attendibile
dall’analisi delle sequenze dei filamenti di DNA e delle proteine
 Evidenziare gli aspetti fondamentali degli organismi vegetali
 Evidenziare gli aspetti fondamentali degli organismi animali
 Distinguere gli organismi vertebrati e invertebrati
 Elencare i principali phyla di invertebrati e vertebrati
 Descrivere analogie e differenze tra i vari organismi
 Comprendere come diverse discipline quali la
paleontologia, la genetica, la biochimica,
l’etologia, oltre all’analisi dei dati morfologici
permettano ai naturalisti di stabilire i criteri più
adeguati per la classificazione degli organismi
viventi
 Individuare negli organismi procarioti i primi
colonizzatori della Terra capaci di adattarsi agli
ambienti più diversi e inospitali
 Comprendere che molti organismi procarioti
rivestono un ruolo di fondamentale importanza
per la salvaguardia degli equilibri ambientali
 Saper evidenziare l’enorme varietà dei protisti,
unicellulari e pluricellulari, presenti sul nostro
pianeta, riconoscendo quelle caratteristiche che li
rendono i probabili antenati di piante, animali e
funghi
 Comprendere l’importanza ecologica dei funghi
per il loro ruolo nei processi di riciclaggio delle
sostanze nutritive e dei viventi stessi
 Comprendere che nel corso dell’evoluzione gli
organismi vegetali sono andati incontro a una
diversificazione e a una complessità sempre
maggiore, sviluppando strutture via via più adatte
a risolvere problemi di natura ambientale e
climatica
 Percorrere le principali tappe evolutive che, nel
corso di centinaia di milioni di anni, hanno
portato gli animali ad acquisire caratteristiche
anatomiche e fisiologiche sempre più
specializzate e complesse
 Comprendere il valore della biodiversità
Modulo VI
ORIGINE DELLA VITA E TEORIE EVOLUTIVE
Conoscenze
Abilità/Capacità
Competenze
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 Le caratteristiche del vivente
 Evoluzione chimica e comparsa dei primi
organismi cellulari
 Evoluzione metabolica: anaerobi e aerobi,
autotrofi ed eterotrofi
 La cellula procariote e relativa evoluzione
 La cellula eucariote e relativa evoluzione
 La pluricellularità
 La scala geocronologica
 Fissismo ed evoluzionismo
 La teoria di Lamarck
 La teoria darwiniana
 Prove a favore dell’evoluzione
 La selezione naturale
 Identificare nei procarioti i primi esseri viventi comparsi sulla Terra
 Spiegare come i primi organismi hanno risolto il problema dell’energia e del
nutrimento
 Spiegare come i primi organismi foto sintetici hanno modificato l’atmosfera
terrestre
 Descrivere come si ritiene si siano formate le cellule eucariote (endosimbiosi)
 Collocare nella scala geocronologica i principali eventi della storia della vita
 Spiegare la differenza tra le teorie fissiste e l’evoluzionismo
 Descrivere la teoria evolutiva di Lamarck
 individuandone gli aspetti più innovativi
 Descrivere le prove a favore dell’evoluzione fornite dalla paleontologia, dalla
biogeografia e dall’anatomia comparata e le osservazioni di Darwin
 Spiegare il legame tra variabilità all’interno di una specie e selezione naturale
 Spiegare il significato di adattamento e di equilibrio dinamico
 Saper collocare i viventi nell’ambiente e
comprenderne l’evoluzione
 Saper interpretare i complessi processi evolutivi
che portano alla comparsa della vita
 Saper cogliere lo sviluppo storico delle teorie
evolutive evidenziando la novità e complessità
della teoria darwiniana
 Saper interpretare i complessi processi evolutivi
che portano alla comparsa di nuove specie
 Comprendere come il successo evolutivo di una
specie sia in relazione con il suo grado di
adattamento all’ambiente e con la sua capacità di
modificarsi insieme ad esso
Modulo VII
ECOLOGIA
Conoscenze
Abilità/Capacità
Competenze
11











Concetto di e ecosistema
Livelli trofici e catene alimentari
Produttività primaria
Trasferimenti di energia all’interno di un
ecosistema
Piramidi del flusso di energia, del numero di
organismi e della biomassa
Cicli biogeochimici: componenti geologiche e
biologiche
Concetto di popolazione: struttura e crescita
Concetto di comunità e tipi di interazione
La nicchia ecologica
Le successioni ecologiche e le comunità
climax
Azione antropica, gestione delle risorse
naturali e impronta ecologica
 Definire il concetto di ecosistema e descrivere i rapporti che intercorrono tra i
componenti di una catena alimentare e tra gli stessi e l’ambiente
 Definire i termini catena alimentare e rete alimentare evidenziandone le
differenze.
 Elencare i livelli trofici più comuni facendo alcuni esempi di organismi.
Distinguere tra consumatori primari e secondari
 Evidenziare l’importanza dei detritivori distinguendo tra saprofagi e
decompositori
 Mettere in rapporto la lunghezza di una catena alimentare con la quantità di
energia che può essere trasferita da un livello trofico a un altro
 Spiegare l’utilità delle piramidi del flusso di energia, del numero di organismi
e della biomassa per lo studio di un ecosistema
 Individuare i principali eventi caratteristici dei cicli del carbonio,dell’azoto e
del fosforo
 Definire il termine popolazione e saper individuare i principali fattori che
influenzano la struttura e la crescita di una popolazione
 Spiegare da che cosa è determinata la capacità portante
 Prevedere la crescita demografica nei prossimi anni in base ai dati disponibili
 Definire in modo completo la nicchia ecologica distinguendo fra fondamentale
e realizzata e evidenziando la relazione tra nicchia e organismo
 Saper comprendere l’importanza delle diverse strategie messe in atto da ogni
specie di una comunità e del loro significato adattativo
 Spiegare il processo che attraverso una successione ecologica porta alla
comunità climax e distinguere fra i tipi di successione
 Saper comprendere la complessità delle relazioni
che intercorrono tra gli organismi e tra gli
organismi e l’ambiente
 Saper comprendere che la continua disponibilità
di sostanze inorganiche in un ecosistema dipende
da complessi processi che coinvolgono molti
organismi ma anche lenti processi di natura
geochimica
 Saper comprendere che la sopravvivenza di un
ecosistema dipende da un continuo apporto di
energia e di risorse e che la Terra ha risorse
limitate
 Essere consapevole dell'interdipendenza tra
l'uomo, gli altri organismi viventi e l'ambiente,
per comprendere quanto l’attività umana ha inciso
e incida sugli equilibri naturali in modo da
maturare comportamenti responsabili.
SECONDO BIENNIO
CLASSI TERZE (BIOLOGIA, CHIMICA E SCIENZE DELLA TERRA)
Modulo I
DNA, CODICE GENETICO, SINTESI PROTEICA, ESPRESSIONE GENICA
Conoscenze
Capacità/Abilità
Competenze
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








 Spiegare il ruolo svolto dal DNA negli esseri viventi
 Descrivere in linea generale il modello di DNA proposto da Watson e
Crick
 Spiegare che cosa si intende per codice genetico
 Evidenziare le differenze tra la struttura dell’RNA e quella del DNA
 Spiegare in che cosa consiste il processo di trascrizione mettendo in
evidenza la funzione dell’RNA messaggero
 Descrivere la funzione dei ribosomi e dell’RNA di trasporto
 Definire il termine mutazione e spiegare che cosa si intende per
puntiforme
Il ruolo del DNA
Il modello di Watson e Crick
La duplicazione del DNA
Il DNA come portatore di informazioni
Il codice genetico e la sua traduzione: geni e
proteine
Il ruolo dell'RNA
Il codice genetico
La sintesi proteica
Implicazioni biologiche: mutazioni puntiformi
 Illustrare il meccanismo mediante cui un filamento
di DNA può formare una copia complementare di
se stesso
 Evidenziare in che cosa la duplicazione del DNA di
una cellula eucariote differisce da quella di una
cellula procariote
 Considerare le forme viventi quali espressioni
diverse e diversificate di un unico patrimonio di
caratteri genetici.
Modulo II
INTRODUZIONE ALLA CHIMICA E STECHIOMETRIA DEI COMPOSTI CHIMICI
Conoscenze
 Definizione dei seguenti concetti fondamentali:
materia, sostanze, atomi elementi, composti,
molecole, miscele
 I principali metodi di separazione di miscugli e
sostanze
 L’unità di massa atomica; massa atomica e massa
molecolare
 Il numero di Avogadro
 La mole
 l'analisi chimica: determinazione della
composizione percentuale degli elementi in un
composto determinazione della formula minima e
molecolare di un composto












Capacità/Abilità
Distinguere un elemento da un composto
Distinguere un atomo da una molecola
Distinguere un composto da una miscela
Distinguere i miscugli omogenei da quelli eterogenei
Distinguere la massa atomica relativa da quella assoluta
Distinguere tra massa atomica e massa molecolare
Conoscere il significato del numero di Avogadro e la sua relazione con
la massa molare
Conoscere la relazione tra mole e massa
Saper eseguire calcoli semplici con le moli
Calcolare la composizione percentuale di ciascun elemento di un
composto mediante la sua formula chimica
Spiegare il significato della formula minima e ricavare la formula
molecolare
Definire i rapporti di combinazione esistenti tra le quantità dei vari
elementi in un composto
Competenze
 Utilizzare le principali tecniche di separazione
delle miscele
 Comprendere i concetti di mole e di massa molare
 Essere in grado di svolgere semplici esercizi con le
moli, con le composizioni percentuali
 Usare la mole come unità di misura della quantità
di sostanza e come ponte tra sistemi macroscopici
(solidi, liquidi e gas) e i sistemi microscopici (
atomi, molecole e ioni)
 Saper ricavare una formula minima e molecolare
note le sue composizioni percentuali
 Individuare i criteri per scrivere le formule
chimiche di elementi e composti
Modulo III
GLI STATI DI AGGREGAZIONE DELLA MATERIA
Conoscenze
Capacità/Abilità
Competenze
13
 Caratteristiche degli stati di aggregazione della
materia: solido, liquido e gassoso
 La teoria cinetica
 I passaggi di stato
 Curve di riscaldamento e di raffreddamento
 I gas ideali




Descrivere le proprietà dei solidi, dei liquidi e degli aeriformi
Distinguere i gas dai vapori
Definire i termine indicanti un cambiamento di stato
Descrivere il comportamento di un gas ideale
 Applicare la teoria particellare della materia ai
cambiamenti di stato
 Saper distinguere le curve di riscaldamento delle
sostanze pure e dei miscugli
Modulo IV
LE TEORIE DELLA MATERIA
Conoscenze





Lavoisier e la legge della conservazione della massa
Proust e la legge delle proporzioni definite
Dalton e la legge delle proporzioni multiple
Il modello atomico di Dalton
Teoria cinetico molecolare della materia
Capacità/Abilità
 Definire le tre leggi ponderali della chimica
 Descrivere il modello atomico di Dalton
 Spiegare perché, a differenza dei miscugli, i composti hanno un
rapporto di combinazione costante
 Spiegare i passaggi di stato mediante la teoria cinetico-molecolare
Competenze
 Comprendere il significato della legge di
conservazione della massa
 Usare l’ipotesi atomico-molecolare della materia
per spiegare la natura particellare di miscugli,
elementi e composti
Modulo V









Conoscenze
Il problema dell'atomo
Scoperta dell'esistenza di particelle più piccole
dell'atomo
I primi modelli atomici
Struttura dell'atomo, numero atomico, numero di
massa, isotopi
L'atomo di Bohr
Il principio di indeterminazione di Heisenberg
La teoria atomica moderna e gli orbitali
La configurazione elettronica degli elementi
La configurazione elettronica esterna





L'ATOMO
Capacità/Abilità
Descrivere la struttura dell’atomo e conoscere le caratteristiche fisiche
di protoni, neutroni ed elettroni
Distinguere il numero atomico dal numero di massa
Definire gli isotopi
Descrivere le teorie dei modelli atomici da Thomson fino alla teoria
degli orbitali
Conoscere le regole per costruire le configurazioni elettroniche degli
elementi
Competenze
 Individuare la disposizione e il ruolo delle particelle
subatomiche in un atomo
 Comprendere il significato del numero atomico e
del numero di massa
 Essere consapevoli che gli isotopi di un elemento
hanno identiche proprietà chimiche ma proprietà
fisiche non coincidenti
 Saper costruire le configurazioni elettroniche degli
elementi
Modulo VI
Conoscenze
IL SISTEMA PERIODICO
Capacità/Abilità
Competenze
14
 Il sistema periodico di Mendeleev
 Corrispondenza tra sistema periodico e
configurazione elettronica degli elementi
 Dimensioni degli atomi, volume atomico, energia di
ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività
 La configurazione elettronica stabile e l'ottetto
 Descrivere la disposizione degli elementi nella tavola periodica
 Descrivere le proprietà fisiche e chimiche di metalli, non metalli e
semimetalli
 Distinguere tra gruppi e periodi della tavola periodica
 Definire i termini di volume atomico, energia di ionizzazione, affinità
elettronica, elettronegatività
 Spiegare perché gli atomi tendono ad assumere la configurazione
elettronica dei gas nobili
 Comprendere l’importanza della tavola periodica
nella classificazione degli elementi
 Identificare le proprietà fisiche e chimiche di
metalli, non metalli e semimetalli
 Comprendere che le proprietà fisiche e chimiche
variano periodicamente in funzione del numero
atomico e della configurazione elettronica degli
atomi.
 Mettere in relazione la disposizione degli elettroni
con la tendenza di un atomo a reagire
Modulo VII
Conoscenze
 Il concetto di legame chimico
 I vari tipi di legame: ionico, covalente, dativo, a
idrogeno, metallico
 Le forze di Van der Waals
 Legame chimico ed energia
 La determinazione della struttura delle molecole









IL LEGAME CHIMICO
Capacità/Abilità
Spiegare il motivo per cui si forma un legame chimico
Definire i vari tipi di legami
Saper distinguere tra legame covalente puro, covalente polare, ionico,
dativo
Individuare quali molecole con legami covalenti polari sono dipoli
Saper distinguere una sostanza polare da una apolare
Rappresentare la geometria della molecola dell’acqua
Spiegare quando e come si forma il legame a idrogeno
Definire l’energia di legame
Saper applicare la teoria VSEPR per determinare la geometria
molecolare
Competenze
 Comprendere il significato degli elettroni di valenza
e il loro ruolo nella formazione di un legame
chimico
 Comprendere il significato della diversa
disposizione degli elettroni tra il legame covalente
puro e il legame covalente polare
 Comprendere che il tipo di legame che si forma tra
due o più elementi dipende dalla loro
elettronegatività.
 Capire che le caratteristiche fisiche degli elementi e
dei composti dipendono dalla natura del legame che
li lega.
 Mettere in relazione le proprietà dei metalli con le
caratteristiche del legame metallico
 Comprendere perché le proprietà fisiche dell’acqua
sono determinate dalla sua polarità e dalla presenza
del legame a idrogeno tra le molecole dell’acqua
 Saper distinguere quali legami intermolecolari sono
presenti in una sostanza
Modulo VIII
Conoscenze
PRINCIPALI TIPI DI COMPOSTI
Capacità/Abilità
Competenze
15







Il numero di ossidazione e la valenza
Leggere e scrivere le formule più semplici
La classificazione dei composti inorganici
Proprietà dei composti binari
Nomenclatura dei composti binari
Proprietà dei composti ternari
Nomenclatura dei composti ternari
 Spiegare la differenza tra simbolo e formula
 Saper determinare il numero di ossidazione di un elemento in un
composto.
 Conoscere la classificazione e la nomenclatura dei composti inorganici
binari e ternari
 Ricavare informazioni dalle formule chimiche sulla
composizione di un composto
 Saper classificare i vari tipi di composti.
 Data una formula chimica, saper assegnare
correttamente il nome.
 Dato il nome di un composto, saper scrivere la
corretta formula chimica corrispondente
Modulo IX











Conoscenze
La composizione dei magmi
Tipi di magma
Morfologia e classificazione dei vulcani
Distribuzione geografica dei vulcani;
Il meccanismo eruttivo
Tipi di eruzione
I prodotti dell’attività vulcanica
Attività vulcanica esplosiva
Attività vulcanica effusiva
Manifestazioni gassose
Rischio vulcanico: previsione e prevenzione





I VULCANI
Capacità/Abilità
Competenze
Conoscere la composizione del magma e la sua viscosità, e classificarlo  Riuscire a riconoscere e stabilire relazioni tra i
in base al contenuto in silice
fenomeni che si osservano in superficie con quelli
che avvengono all’interno della Terra;
Spiegare le cause della risalita del magma
 Valutare il rischio sismico nel caso di eruzioni
Confrontare le eruzioni esplosive ed effusive
vulcaniche e correlare i due fenomeni.
Riconoscere e descrivere i prodotti dell’attività vulcanica
 Riconoscere la relazione tra distribuzione
Riconoscere e descrivere le diverse forme degli apparati vulcanici
geografica dei vulcani e dei terremoti.
Modulo X












Conoscenze
Definizione di terremoto
Comportamento elastico delle rocce
Ciclicità statistica dei fenomeni sismici
Onde sismiche
Misura delle vibrazioni sismiche
Determinazione dell’epicentro di un terremoto
Distribuzione geografica dei terremoti
Energia e intensità dei terremoti;
Scala Richter e Mercalli
Previsione e controllo dei terremoti
Il rischio sismico
L’importanza della prevenzione







I TERREMOTI
Capacità/Abilità
Sapere che le rocce si possono deformare e saper analizzare le forze
che provocano le deformazioni
Conoscere e applicare la teoria del rimbalzo elastico
Spiegare il ciclo sismico
Descrivere un terremoto e riconoscere le onde sismiche in un
sismogramma
Comprendere come i sismogrammi siano fondamentali per ricavare i
dati relativi ad un evento sismico (ipocentro, epicentro, magnitudo....)
Saper confrontare intensità e magnitudo
Sapere cosa si intende per rischio sismico
Competenze
 Riconoscere cause ed effetti dei fenomeni sismici e
saperli interpretare
 Essere consapevoli della differenza tra
“pericolosità” e rischio sismico
 Riflettere sulla vulnerabilità delle costruzioni
realizzate dall’uomo
 Riconoscere la relazione tra distribuzione
geografica dei sismi e strutture litosferiche
16
CLASSI QUARTE (BIOLOGIA E CHIMICA)
Modulo I






Conoscenze
Organizzazione corporea dei mammiferi
Giunzioni tra cellule
I tessuti del corpo umano
Tessuto epiteliale, connettivo, ghiandolare
Tessuto osseo, muscolare, nervoso.
Alcune importanti funzioni dell’organismo:
omeostasi, integrazione e controllo





STUDIO DEL CORPO UMANO INTRODUZIONE
Capacità/Abilità
Sapere quali organi sono contenuti nella cavità toracica e addominale
Saper che cosa differenzia gli animali ectotermi da quelli endotermi
Sapere quali sono alcune caratteristiche distintive dei mammiferi
Conoscere l’organizzazione gerarchica del corpo umano
Conoscere con quale criterio vengono classificati i tessuti






SISTEMA SCHELETRICO, SISTEMA MUSCOLARE
Capacità/Abilità
Sapere cosa si intende per endoscheletro
Saper descrivere la struttura dello scheletro umano
Sapere i criteri di classificazione delle ossa
Sapere cosa sono i tendini e i legamenti
Saper descrivere la struttura di un muscolo scheletrico
Spiegare il meccanismo della contrazione





Competenze
Saper quali sono le caratteristiche dei tre
tipi di tessuto muscolare
Sapere illustrare i diversi tipi di neuroni
Conoscere il ruolo dell’omeostasi
Sapere cosa si intende per metabolismo
Conoscere il meccanismo a feedback
Modulo II






Conoscenze
Struttura micro e macroscopica delle ossa
Classificazione delle ossa
Difetti e osteopatie
Struttura micro e macroscopica del muscolo
Il meccanismo della contrazione
La regolazione della contrazione
Competenze
 Comprendere i concetti di funzionamento
delle ossa
 Essere in grado di distinguere le varie
forme delle ossa
 Saper spiegare il ruolo dell’ATP nella
contrazione muscolare
 Individuare i criteri per descrivere una
unità motoria
Modulo III







Conoscenze
Evoluzione del sistema digerente;
Introduzione istologica ed organizzativa del
sistema digerente umano
La bocca, la faringe e l’esofago
Lo stomaco, l’intestino tenue e crasso
Ghiandole annesse
Regolazione del glucosio ematico
Elementi per una corretta alimentazione: la dieta
mediterranea





IL SISTEMA DIGERENTE
Capacità/Abilità
Descrivere le funzioni del processo digestivo
Descrivere il ruolo dei vari componenti dell’apparato digerente
Definire in che modo il cibo riesce a passare nell’esofago e non nel canale
respiratorio
Definire i principali componenti dei succhi gastrici
Distinguere la differenza fra pepsina e pepsinogeno





Competenze
Comprendere quale ruolo riveste il muco
che riveste le pareti dello stomaco
Capire quali soluzioni strutturali
consentono di ampliare la superficie
intestinale
Comprendere quale ruolo hanno il fegato e
il pancreas nella demolizione del cibo
Comprendere in che modo e in quale
forma vengono assorbite le molecole
organiche
Comprendere l’importanza di una corretta
alimentazione
17
Modulo IV
Conoscenze
 Evoluzione dei sistemi respiratorio
 Introduzione istologica ed organizzativa del
sistema respiratorio umano
 Le prime vie respiratorie
 Bronchi e polmoni
 Infezioni delle vie respiratorie
 Trasporto e scambio di gas
 Il controllo della respirazione
 Educazione antifumo
IL SISTEMA RESPIRATORIO
Capacità/Abilità
 Capire i processi che permettono lo scambio gassoso
 Descrivere la struttura degli apparati coinvolti nel processo respiratorio
 Saper analizzare la meccanica respiratoria
Competenze
 Comprendere quali fattori e organi entrano
nel meccanismo del controllo respiratorio
 Conoscere l’importanza delle variazioni di
livello della CO2 nel sangue
 Comprendere l’importanza dei danni
derivanti dal fumo
Modulo V
IL SISTEMA CIRCOLATORIO
Conoscenze








Evoluzione del sistema cardiovascolare
Organizzazione del sistema circolatorio umano
Il sangue: composizione
I vasi sanguigni e le loro patologie
Il cuore
Regolazione del battito cardiaco. Patologie.
La pressione sanguigna
Il sistema linfatico





Capacità/Abilità
Competenze
Descrivere i componenti del sistema cardiovascolare
Sapere le funzioni svolte dal cuore e dal sangue
Conoscere la differenza tra circolazione sistemica e circolazione polmonare
Sapere quali sono i componenti del sangue
Sapere come avviene lo scambio gassoso tra sangue e tessuti
 Descrivere il percorso che fa il sangue
all’interno del cuore
 Conoscere il ruolo delle principali valvole
cardiache
 Sapere dove si origina il battito cardiaco e
come avviene il suo controllo
 Conoscere i principali problemi legati al
sistema circolatorio
 Conoscere il ruolo del sistema linfatico
Modulo VI






Conoscenze
Evoluzione del sistema escretore
Anatomia del sistema escretore umano
Funzione del rene
Regolazione della funzione renale
Patologie associate al rene
Regolazione della temperatura corporea.
IL SISTEMA ESCRETORE E LA TERMOREGOLAZIONE
Capacità/Abilità
Competenze
 Conoscere gli organi che costituiscono il sistema escretore
 Sapere il ruolo degli ormoni nella
regolazione operata dal rene
 Sapere quali sono i processi fondamentali coinvolti nella regolazione
dell’ambiente chimico interno
 Riconoscere le cause dell’insufficienza
renale
 Conoscere i quattro processi fondamentali mediante cui avviene la formazione
dell’urina
 Descrivere il rapporto tra attività
enzimatica e temperatura corporea
Modulo VII
Conoscenze
SISTEMA ENDOCRINO
Capacità/Abilità
Competenze
18










Anatomia e fisiologia del sistema endocrino
Il meccanismo di azione degli ormoni
Le principali ghiandole endocrine:
L’ipofisi
L’ipotalamo
La tiroide e le paratiroidi
Le ghiandole surrenali
Il pancreas
La ghiandola pineale
Altri tessuti secernenti ormoni




Descrivere il ruolo del sistema endocrino e nervoso
Conoscere le differenze tra cellule neurosecretrici e cellule bersaglio
Conoscere la posizione e il ruolo delle principali ghiandole secretrici
Sapere il funzionamento del meccanismo di controllo a feedback
 Per ogni ghiandola conoscere gli ormoni
prodotti e il loro ruolo
 Capire il diverso meccanismo di azione
degli ormoni
 Sapere i danni provocati da un errato
funzionamento nella produzione e/o
regolazione ghiandolare
Modulo VIII










Conoscenze
Evoluzione del sistema nervoso
L’impulso nervoso e sua propagazione
La sinapsi; i neurotrasmettitori
Struttura del sistema nervoso centrale e
periferico: somatico ed autonomo, simpatico e
parasimpatico
La percezione sensoriale e i suoi recettori
L’occhio, l’orecchio
Le endorfine; gli psicofarmaci. Le droghe
L’encefalo: anatomia
Elaborazione delle informazioni e delle
emozioni
Malattie neurovegetative e disturbi mentali





IL SISTEMA NERVOSO
Capacità/Abilità
Saper descrivere i diversi tipi di neuroni e la loro organizzazione
Sapere la funzione delle cellule gliali
Conoscere le parti che formano il SNC
Sapere il funzionamento di un arco riflesso
Descrivere la differenze tra sistema somatico e autonomo, simpatico e
parasimpatico e le loro funzioni
Competenze
 Capire il funzionamento della
propagazione dell’impulso nervoso
 Conoscere la differenza tra sinapsi
chimiche ed elettriche
 Descrivere la differenza tra sinapsi
eccitatoria ed inibitoria
 Conoscere i quattro tipi principali di
neurotrasmettitori
 Saper descrivere la struttura e la funzione
del SNC
 Conoscere le principali malattie
neurodegenerative e disturbi mentali
Modulo IX
Conoscenze
IL SISTEMA RIPRODUTTORE
Capacità/Abilità
Competenze
19
 Richiamo alla gametogenesi nella specie umana
 Il sistema riproduttore maschile
 Regolazione della produzione di ormoni
maschili
 Il sistema riproduttore femminile
 Regolazione della produzione di ormoni
femminili
 Malattie a trasmissione sessuale
 La contraccezione e metodi contraccettivi
 Lo sviluppo dell’embrione
 Il ruolo della placenta; i tre trimestri intrauterini;
il parto
 Conoscere l’anatomia del sistema riproduttore umano
 Sapere come avviene la produzione e la regolazione della produzione dei
gameti
 Conoscere gli ormoni coinvolti nella gametogenesi
 Sapere le principali infezioni e malattie a trasmissione sessuale
 Conoscere i principali metodi
anticoncezionali
 Conoscere i principali esami diagnostici da
attuare per una efficace prevenzione
 Sapere le principali cause di sterilità
 Conoscere lo sviluppo embrionale fino al
parto
Modulo X
Conoscenze
I meccanismi di difesa del corpo umano;
Immunità innata; risposta infiammatoria
Immunità acquisita
Linfociti B e immunità mediata da anticorpi
I vaccini
Struttura e funzione degli anticorpi; le allergie;
malattie autoimmuni
 Linfociti T e immunità mediata da cellule
 Trapianti di organi e trasfusioni di sangue
 Malattie da immunodeficienza; l’AIDS













IL SISTEMA IMMUNITARIO
Capacità/Abilità
Sapere quali sono i principali agenti patogeni
Sapere la differenza tra immunità acquisita e innata
Conoscere i vari tipi di leucociti
Sapere il ruolo svolto dall’istamina
Conoscere gli eventi che caratterizzano una risposta infiammatoria
Conoscere i principali componenti del sistema immunitario
Sapere cosa caratterizza una risposta immunitaria
Competenze
 Sapere cosa si intende per antigene e
anticorpi
 Sapere quali funzioni hanno le
plasmacellule e le cellule della memoria
 Sapere cosa sono i vaccini e quali
vaccinazioni sono obbligatorie in Italia
 Conoscere le principali malattie
autoimmuni
 Conoscere il ruolo dei linfociti T e B
 Conoscere le principali malattie da
immunodeficienza
Modulo XI
Conoscenze
 Rischi connessi a errata alimentazione, abuso di
alcoolici, danni da fumo, uso di droghe o
psicofarmaci
 Rischi derivanti dall’assunzione di sostanze
dopanti e/o anabolizzanti
 Rischi derivanti da malattie trasmissibili anche
sessualmente
 Rischi derivanti da abitudini di vita sedentaria
associata a scorretta alimentazione
EDUCAZIONE ALLA SALUTE
Capacità/Abilità
 Saper descrivere gli effetti nocivi prodotti dall'assunzione di sostanze
pericolose
 Saper descrivere gli effetti legati ad abitudini di vita scorrette
Competenze
 Correlare i comportamenti errati con i
possibili effetti sull'organismo
20
Modulo XII
Conoscenze
Soluzione solvente e soluto
Soluzioni gassose
Soluzioni di un gas in un liquido
Soluzioni di un liquido in un liquido
Soluzioni di un solido in un liquido
Le leghe
Concentrazione delle soluzioni
Proprietà colligative
Innalzamento ebullioscopico e abbassamento
crioscopico
 Osmosi e pressione osmotica.














LE SOLUZIONI
Capacità/Abilità
Spiegare perché le sostanze si sciolgono nei solventi
Analizzare i fattori che influenzano la solubilità di un soluto con un solvente
Provare la solubilità di una sostanza in acqua o in altri solventi
Preparare soluzioni di data concentrazione
Descrivere le proprietà colligative delle soluzioni
Competenze
 Preparare soluzioni a concentrazione nota e
spiegare la solubilità nei solventi con il
modello cinetico-molecolare, e le proprietà
colligative delle soluzione
Modulo XIII
Conoscenze
Equazioni di reazione
Calcoli stechiometrici
Reagente limitante e reagente in eccesso
Resa di reazione
Reazione di sintesi
Reazione di decomposizione
 Reazione di scambio o di spostamento
 Reazione di doppio scambio











LE REAZIONI CHIMICHE
Capacità/Abilità
Competenze
Bilanciare una reazione chimica
 Investigare e bilanciare le reazioni che
Effettuare calcoli stechiometrici
realmente avvengono, eseguendo anche
calcoli quantitativi su reagenti e prodotti
Leggere un’equazione chimica bilanciata sia sotto l’aspetto macroscopico
sia sotto l’aspetto microscopico
Riconoscere il reagente in eccesso e il reagente e il reagente limitante,
rispetto alle quantità stechiometriche
Classificare le principali reazioni chimiche
Modulo XIV
Conoscenze
CINETICA CHIMICA
Capacità/Abilità
Competenze
21











Velocità delle reazioni chimiche
Dinamica delle reazioni
Teoria delle collisioni
Teoria del complesso attivato
Diagrammi di energia di attivazione
Fattori che influenzano la velocità di reazione
Natura dei reagenti
Concentrazione dei reagenti
Temperatura del sistema reagente
Stato di suddivisione dei reagenti
Catalizzatori
 Definire l’espressione della velocità di reazione
 Esaminare le reazioni chimiche in relazione alla teoria delle collisioni e del
complesso attivato
 Analizzare il decorso energetico di una reazione chimica
 Descrivere i fattori che influenzano la velocità di reazione
 Descrivere i fattori che influenzano la
velocità di reazione
 Comprendere il significato dell'energia di
attivazione e correlarla all'uso dei
catalizzatori
Modulo XV





Conoscenze
Equilibrio chimico
Equilibrio dinamico
La costante di equilibrio
Il principio di Le Chatelier
L’equilibrio di solubilità
EQUILIBRIO CHIMICO
Capacità/Abilità
 Descrivere l’equilibrio chimico sia da un punto di vista macroscopico sia
microscopico
 Calcolare la costante di equilibrio di una reazione dai valori delle
concentrazioni
 Utilizzare il principio di Le Chatelier allo scopo di prevedere l’effetto del
cambiamento del numero di moli, del volume o della temperatura sulla
posizione dell’equilibrio.
Competenze
 Comprendere il concetto di equilibrio
dinamico
 Spiegare le proprietà dei sistemi chimici
all’equilibrio e comprenderne l'evoluzione
in seguito a perturbazioni
Modulo XVI
EQUILIBRI IN SOLUZIONE ACQUOSA
Conoscenze
Capacità/Abilità
Competenze
22



























Elettroliti
Acidi e basi
Teoria di Arrhenius
Teoria di Brønsted-Lowry
Coppie coniugate acido-base
Composti anfoteri
Acidi forti e deboli
Costante di dissociazione acida
Basi forti e deboli
Costante di dissociazione basica
Basi e acidi monoprotici e poliprotici
Teoria di Lewis
Reazione di dissociazione dell’acqua
Prodotto ionico dell’acqua
Soluzioni acide, neutre, basiche
Gradi di acidità o basicità di una soluzione: ph e
pOH
Calcolo del pH di soluzioni di acidi o basi forti
o deboli
Reazioni di neutralizzazione
Equivalente chimico
Massa equivalente
Normalità
Titolazione acido-base
Curve di titolazione
Idrolisi salina
Soluzioni tampone
Equilibri di solubilità
Effetto dello ione comune
 Rappresentare le reazioni di dissociazione ionica di una elettrolita
 Esaminare gli acidi e le basi secondo la teoria di Arrhenius e quella di
Brønsted-Lowry
 Definire e identificare una coppia coniugata acido-base
 Mettere in relazione la forza di un acido o di una base con i valori di Ka e Kb
 Definire gli acidi e le basi secondo la teoria di Lewis
 Definire e calcolare il pH di una soluzione
 Descrivere le reazioni di neutralizzazione
 Prevedere la natura acida, neutra o basica della soluzione di un sale
 Analizzare il meccanismo delle soluzioni tampone
 Utilizzare il valore del Kps per calcolare la solubilità di un solido ionico.
 Comprendere il comportamento degli
acidi, delle basi e dei sali in acqua
 Spiegare le proprietà di acidi e basi e
risolvere semplici problemi quantitativi
riguardanti queste sostanze
Modulo XVII





Conoscenze
Ossidazione e riduzione
Reazioni di ossido-riduzione
Reazioni spontanee e non spontanee
La scala dei potenziali standard di riduzione
Cenni di elettrochimica: la pila e l'elettrolisi.
LE OSSIDO-RIDUZIONI
Capacità/Abilità
 Distinguere gli ossidanti dai riducenti
 Bilanciare le reazioni redox con il metodo ionico-elettronico
Competenze
 Comprendere i principi delle reazioni di
ossido riduzione e metterli in relazione
con l'elettrochimica
23
QUINTO ANNO (BIOLOGIA, CHIMICA E SCIENZE DELLA TERRA)
Modulo I
L’INTERNO DELLA TERRA



















Conoscenze
La struttura stratificata della Terra
Crosta, mantello e nucleo
Litosfera, astenosfera e mesosfera
Il calore interno della Terra
Origine del calore interno
Gradiente geotermico
Il flusso di calore
Il nucleo
La zona d’ombra
Composizione del nucleo
Il mantello
Composizione del mantello
Correnti convettive nel mantello
Tomografia sismica
La crosta
Il campo magnetico terrestre
Il paleomagnetismo
Le inversioni di polarità
Stratigrafia magnetica
Capacità/Abilità
Competenze
 Conoscere la composizione dell’interno della Terra secondo le più recenti
 Riuscire a riconoscere e stabilire
scoperte
relazioni tra i fenomeni che si osservano
in superficie con quelli che avvengono
 Distinguere tra crosta e litosfera
all’interno della Terra.
 Descrivere le caratteristiche dell'astenosfera
 Riconoscere la relazione tra la
 Spiegare le cause del calore interno terrestre
distribuzione geografica delle variazioni
 Descrivere i modelli dell'interno della Terra e confrontare le informazioni che
della densità della crosta terrestre e la
le varie indagini forniscono in modo da ricostruire un modello
sua composizione
tridimensionale della struttura terrestre
 Descrivere la convezione
 Descrivere le differenze tra crosta oceanica e continentale
 Riconoscere l’importanza del campo magnetico terrestre e conoscere le
ipotesi sulla sua origine
 Riconoscere l'importanza del paleomagnetismo come prova dell'espansione
del fondale oceanico
Modulo II
LA TETTONICA DELLE PLACCHE
Conoscenze
Capacità/Abilità
Competenze
24






















Concetti generali e cenni storici
Che cosa è una placca litosferica
I margini delle placche
Quando sono “nate” le placche
Placche e moti convettivi
Il mosaico globale
Placche e terremoti
Placche e vulcani
Tettonica delle placche e risorse naturali
L’espansione del fondo oceanico
Le dorsali medio-oceaniche
Espansione del fondo oceanico
La struttura della crosta oceanica
Il meccanismo dell’espansione
Prove dell’espansione oceanica
I margini continentali
Tipi di margine continentale
Margini continentali passivi
Margini continentali trasformi
Margini continentali attivi
Tettonica delle placche e orogenesi
Gli “oceani perduti”: le ofioliti








Sapere le cause della disposizione attuale delle terre emerse
Conoscere e applicare la teoria della deriva dei continenti
Spiegare il motivo del limite di profondità dei terremoti
Descrivere la relazione tra margini di placca e risorse naturali
Comprendere come la crosta oceanica sia più giovane della continentale
Saper descrivere la struttura e il funzionamento di una dorsale oceanica
Sapere correlare la batimetria degli oceani con l’età della crosta oceanica
Spiegare l’importanza delle anomalie magnetiche in relazione al movimento
delle placche
 Capire il significato della parola “orogenesi”
 Evidenziare il ruolo dell’isostasia nel processo di innalzamento delle catene
montuose
 Spiegare il significato attribuito alle ofioliti
 Riconoscere ed interpretare il significato
della parola “relativo” riferito al
movimento delle placche
 Essere consapevoli della differenza tra
reattività vulcanica di una dorsale e
quella di un arco magmatico
 Riflettere sui fenomeni geologici
superficiali che consentono di
individuare i margini di placca
 Riconoscere la relazione tra
distribuzione geografica dei sismi, dei
vulcani e delle zone di frattura delle
placche
 Interpretare in modo corretto la
distribuzione morfo-geologica in un
sistema arco-fossa
 Saper spiegare perché la velocità di
espansione del fondo oceanico cambia a
seconda del luogo
 Interpretare correttamente la presenza di
“punti caldi”
Modulo III











Conoscenze
I composti organici
Isomeria
Nomenclatura
Alcani e cicloalcani
Idrocarburi insaturi
Idrocarburi aromatici
I gruppi funzionali
Alcoli, fenoli ed eteri
Aldeidi, chetoni ed acidi
Ammine
Polimeri di sintesi




CHIMICA ORGANICA
Capacità/Abilità
Spiegare la natura dei legami semplici, doppi e tripli
Descrivere i vari tipi di isomeria
Attribuire il nome IUPAC ai composti organici
Descrivere le serie degli alcani, dei cicloalcani, degli alcheni, degli alchini,
degli idrocarburi aromatici e dei gruppi funzionali in termini di formule
generali, di formule di struttura e delle proprietà fisico-chimiche
Competenze
 Distinguere alcani, alcheni, alchini,
idrocarburi ciclici aromatici in base alle
loro proprietà fisiche e chimiche
 Confrontare le proprietà degli
idrocarburi alifatici e ciclici con quelle
degli idrocarburi aromatici
 Correlare i gruppi funzionali con le
proprietà e le funzioni dei composti che
li contengono
25
Modulo IV
LE BIOMOLECOLE




Conoscenze
I CARBOIDRATI: caratteristiche generali e
classificazione; i monosaccaridi (isomeria
strutturale; chiralità, proiezioni di Fischer;
struttura ciclica: proiezioni di Haworth); i
disaccaridi e i polisaccaridi.
I LIPIDI: caratteristiche generali e
classificazione; struttura e proprietà dei
trigliceridi; le reazioni di idrogenazione e di
idrolisi alcalina (saponi); i fosfolipidi; le cere;
gli steroidi; le vitamine liposolubili e la loro
importanza biologica.
GLI AMMINOACIDI, I PEPTIDI e LE
PROTEINE: gli amminoacidi: chiralità,
nomenclatura e classificazione, struttura
ionica dipolare e comportamento anfotero;
peptidi: caratteristiche del legame peptidico;
proteine: costituzione, strutture caratteristiche
e denaturazione; gli enzimi.
GLI ACIDI NUCLEICI: composizione
chimica; nucleosidi e nucleotidi; la struttura
del DNA: la doppia elica; la struttura e le
funzioni degli acidi ribonucleici












Capacità/Abilità
Competenze
Saper rappresentare la formula di struttura delle molecole organiche con le
 Capire la relazione tra struttura e
varie rappresentazioni;
funzione delle biomolecole
Saper rappresentare correttamente la struttura tridimensionale di una molecola  Riconoscere il ruolo che carboidrati,
usando la proiezione di Fischer;
lipidi, proteine e acidi nucleici ricoprono
negli esseri viventi.
Saper utilizzare la nomenclatura per attribuire il nome agli isomeri dei
composti;
 Essere in grado di mettere in relazione
la struttura del DNA con la
Giustificare il diverso stato fisico dei grassi e degli oli;
conservazione, la trasmissione e
Saper rappresentare la reazione di idrolisi alcalina dei trigliceridi;
l’espressione dei caratteri ereditari
Analizzare il ruolo biologico degli steroidi e delle vitamine liposolubili.
Giustificare il comportamento anfotero degli AA;
Analizzare i livelli di organizzazione delle proteine;
Spiegare il ruolo biologico degli enzimi e riconoscere i meccanismi d’azione
enzima-substrato e ormone-recettore
Analizzare la composizione chimica dei nucleosidi e dei nucleotidi;
Saper esaminare la struttura del DNA e saper individuare le implicazioni
biochimiche ad essa connesse;
Descrivere il ruolo biologico dei diversi tipi di RNA.
Modulo V
SCAMBI ENERGETICI NELLE CELLULE
Conoscenze
Capacità/Abilità
Competenze
26
 Energia e organismi viventi
 Metabolismo cellulare: anabolismo e
catabolismo
 Sintesi delle biomolecole.
 Demolizione delle biomolecole.
 Strategie metaboliche.
 Reazioni di ossido-riduzione
 Gli enzimi
 Cofattori dell’azione enzimatica.
 I coenzimi NAD e FAD trasportatori di
elettroni.
 Sequenze biochimiche
 La valuta energetica della cellula: l'ATP.
 La glicolisi
 La fermentazione.
 La respirazione cellulare.
 Struttura dei mitocondri.
 L’ossidazione dell’acido piruvico.
 Il ciclo di Krebs.
 Trasporto finale di elettroni.
 Meccanismo della fosforilazione ossidativa.
 Bilancio energetico totale
 I primi organismi fotosintetici.
 Luce, clorofilla e altri pigmenti.
 Struttura dei cloroplasti.
 I fotosistemi I e II.
 Reazioni luce-dipendenti.
 Reazioni luce-indipendenti: il ciclo di Calvin.
 Soluzioni alla carenza di CO2:
fotorespirazione e ciclo C4.
 Le piante CAM.
 Reazioni e prodotti della fotosintesi
 Riconoscere la differenza tra catabolismo e anabolismo e tra reazioni
esoergoniche e endoergoniche
 Riconoscere le principali vie metaboliche e la loro regolazione.
 Conoscere la funzione degli enzimi, la loro struttura ed il meccanismo con cui
agiscono.
 Spiegare che cosa sono i cofattori e i coenzimi.
 Conoscere la formula dell’ATP e spiegare la sua funzione.
 Capire che l’ATP si trasforma mediante l’idrolisi o la fosforilazione.
 Sapere qual è la reazione di demolizione del glucosio e che tale reazione
avviene in diverse fasi.
 Descrivere i vari tipi di fermentazione.
 Conoscere il processo di glicolisi.
 Descrivere la struttura dei mitocondri.
 Esporre le fasi della respirazione cellulare: ossidazione dell'acido piruvico,
ciclo di Krebs, trasporto finale di elettroni.
 Descrivere il meccanismo della fosforilazione ossidativa.
 Fare un bilancio energetico totale del processo di demolizione del glucosio.
 Conoscere l'evoluzione degli organismi fotosintetici.
 Individuare la differenza tra cellule chemiosintetiche e fotosintetiche
 Sapere qual è la reazione principale della fotosintesi e che tale reazione
avviene in diverse fasi.
 Conoscere la natura della luce e che cosa sono i pigmenti.
 Conoscere la struttura dei cloroplasti.
 Spiegare le funzioni dei fotosistemi I e II e i processi che avvengono in essi.
 Descrivere le reazioni luce-dipendenti che costituiscono il primo stadio della
fotosintesi
 Descrivere le reazioni luce-indipendenti: il ciclo di Calvin.
 Capire quando si attua nelle piante il processo della fotorespirazione.
 Conoscere gli altri metodi delle piante per fissare la CO2: la via del C4, le
piante CAM.
 Conoscere quali sono i prodotti finali della fotosintesi.
 Comprendere che il vivente è un sistema
aperto inserito in un flusso di energia
 Comprendere che l'energia metabolica
serve al mantenimento del livello di
organizzazione
 Comprendere il ruolo centrale del
glucosio nel metabolismo degli esseri
viventi
 Capire l'importanza dei coenzimi nelle
reazioni di ossido riduzione
 Comprendere l’importanza dell’ATP
come valuta energetica delle cellule
 Individuare i processi attraverso cui tutte
le cellule trasformano l’energia contenuta
negli alimenti in energia utilizzabile per
compiere le varie funzioni vitali.
 Comprendere l’importanza dei processi
fotosintetici per la sintesi delle molecole
organiche.
 Riconoscere la centralità del processo
fotosintetico nei flussi di materia e di
energia all’interno della biosfera
Modulo VI
Conoscenze
TECNOLOGIA DEL DNA RICOMBINANTE
Capacità/Abilità
Competenze
27













Gli enzimi di restrizione
La separazione dei frammenti di restrizione
Il sequenziamento dei frammenti
Ibridazione degli acidi nucleici
Clonaggio genico
Il “montaggio” del DNA ricombinante
Le librerie genomiche
La PCR
Anticorpi monoclonali
La terapia genica
Gli OGM
La clonazione animale
Applicazioni a livello agroalimentare e
sanitario
 Il Progetto Genoma Umano
 Profilo genetico e crimine













Spiegare che cosa si intende per DNA ricombinante
Descrivere le proprietà degli enzimi di restrizione
Spiegare la tecnica di separazione e sequenziamento
Spiegare la tecnica dell’ibridazione
Spiegare che cosa è una libreria genomica
Illustrare il processo con cui si possono clonare sequenze di DNA
Descrivere il meccanismo della reazione a catena della polimerasi
evidenziando lo scopo di tale processo
Spiegare i che modo è possibile indurre i batteri a sintetizzare proteine utili
Spiegare la tecnica di produzione degli anticorpi monoclonali
Spiegare che cosa si intende per transgenico e OGM
Evidenziare vantaggi e svantaggi dei prodotti OGM
Spiegare in che cosa consiste una terapia genica e in quali casi può essere
applicata
Descrivere le tappe del Progetto Genoma Umano mettendo in evidenza
obiettivi, difficoltà e limiti
 Comprendere l’importanza di queste
conoscenze per gli sviluppi delle scienze
biologiche e delle loro potenzialità di
applicazione
 Considerare come una nuova rivoluzione
scientifica la manipolazione di questi
meccanismi naturali
 Saper seguire le varie tappe del processo
con cui gli scienziati riescono ad
individuare, sequenziare, isolare e
copiare un gene di particolare interesse
biologico
 Saper comprendere l’enorme
potenzialità delle attuali conoscenze di
ingegneria genetica evidenziando quali
nuove soluzioni, la tecnica del DNA
ricombinante ha individuato e quali
nuove prospettive potrà fornire a
problemi di carattere agroalimentare e
medico finora insoluti
 Saper evidenziare l’importanza delle più
recenti conquiste dell’uomo nel campo
della medicina ottenute grazie alle attuali
conoscenze di genetica molecolare
INDIRIZZO SCIENTIFICO ORDINARIO
PRIMO BIENNIO
CLASSI PRIME (SCIENZE DELLA TERRA)
Modulo I
INTRODUZIONE ALLA CHIMICA
Conoscenze
Abilità/Capacità
Competenze
28





La costituzione della materia
Gli stati di aggregazione e i passaggi di stato
Sostanze pure, miscugli e soluzioni
Trasformazioni fisiche e chimiche
Definizione di atomo, molecola, ione, isotopi,
elementi e composti
 La tavola periodica
 Legami ionici e covalenti, legame a idrogeno
 Ricavare dalla formula la natura delle particelle
 Risalire alle caratteristiche degli elementi, in base alla loro posizione nella
tavola periodica
 Individuare i metodi e le procedure ottimali per la separazione dei miscugli
 Saper descrivere i passaggi di stato e saper costruire il relativo grafico
temperatura/tempo
 Saper spiegare la forma delle molecole e le proprietà delle sostanze
 Conoscere e correlare, nelle linee
fondamentali, il comportamento delle
varie sostanze.
Modulo II
LA LITOSFERA
Conoscenze
 Gli strati della Terra: crosta, mantello e nucleo
 I minerali e le rocce: classificazione e
riconoscimento dei principali tipi
 I processi: magmatico, sedimentario (con cenni
di geomorfologia) e metamorfico
 Il ciclo litogenetico
Abilità/Capacità
 Saper descrivere le caratteristiche fisiche e chimiche della litosfera
 Saper osservare e descrivere campioni di roccia e classificarle secondo un
criterio esplicitato
 Saper collocare i processi litogenetici nel contesto del “sistema Terra”
 Raccogliere e ordinare dati sperimentali
Competenze
 Saper effettuare connessioni logiche tra
fatti e fenomeni a livello litosferico e
stabilire le rispettive relazioni.
Modulo III
L’IDROSFERA
Conoscenze
 La molecola dell’acqua e le sue proprietà
 Il mare in movimento: le onde, le maree, le
correnti
 Gli oceani e i fondali oceanici;
 Le acque continentali: i fiumi e i laghi
 Il ciclo dell’acqua (cenni sull’inquinamento)
Abilità/Capacità
 Saper rappresentare la molecola dell’acqua e il legame fra le molecole
 Saper interpretare le proprietà dell’acqua in base alla struttura e conoscere il
ciclo idrologico
 Conoscere la distribuzione delle risorse idriche sulla Terra
 Sapere come varia la salinità dell’acqua marina
 Conoscere i principali movimenti che caratterizzano le acque oceaniche
Competenze
 Valutare le variazioni in atto nelle risorse
idriche del pianeta
 Assunzione di comportamenti
responsabili nell’uso della risorsa acqua
 Applicazione delle conoscenze acquisite
a nuovi contesti, anche legati alla vita
quotidiana
Modulo IV
L’ATMOSFERA E IL CLIMA
Conoscenze
Abilità/Capacità
Competenze
29
 L’atmosfera: composizione, stratificazione,
temperatura e pressione
 L’umidità e le precipitazioni meteorologiche
 I climi del pianeta, i cambiamenti climatici e il
riscaldamento globale
 Cenni sull’inquinamento dell’aria
 Saper illustrare caratteristiche e specificità dell’atmosfera
 Saper esaminare i fattori che determinano la variabilità delle condizioni
meteorologiche e climatiche
 Saper descrivere i principali tipi di clima sulla terra
 Risolvere semplici problemi legati al
quotidiano, ad es. i cambiamenti
meteorologici
 Comprendere la forte responsabilità
dell’uomo nella variazione della
temperatura globale dell’atmosfera e
dell’inquinamento dell’aria e quali
potrebbero essere le ricadute future
Modulo V
LA GEOMORFOLOGIA
Conoscenze
 Il modellamento
 Gli ambienti geomorfologici
 L’evoluzione del paesaggio fisico
Abilità/Capacità
 Riconoscere le forze che hanno modellato un paesaggio
 Conoscere i processi di disgregazione fisica e alterazione chimica delle rocce
 Descrivere le principali morfologie glaciali, desertiche e costiere
Competenze
 Collegare un paesaggio naturale noto,
agli agenti esogeni che ne hanno
modellato le strutture
 Considerare in modo critico e
consapevole la forte influenza dell’uomo
sull’ambiente
 Comprendere il valore del paesaggio
della propria regione per poterlo
salvaguardare
Modulo VI
IL PIANETA TERRA
Conoscenze
Abilità/Capacità
Competenze
30











La posizione della Terra nell’Universo
Cenni su stelle e galassie
Il Sistema Solare
Le leggi di Keplero e la legge di Newton
Forma e dimensione della Terra
L’orientamento, il reticolato geografico,
latitudine e longitudine;
Elementi di cartografia
I movimenti della Terra: rotazione e rivoluzione
con relative prove e conseguenze
Le stagioni e le zone astronomiche
La Luna: caratteristiche generali, movimenti e
relative conseguenze
La misura del tempo: il giorno, l’anno e i fusi
orari







Conoscere le caratteristiche fondamentali del Sistema Solare
Saper descrivere le leggi di Keplero e la legge di Newton
Sapere come si misura il tempo
Saper descrivere i moti della Terra e quali sono le conseguenze
Saper individuare e descrivere le zone astronomiche
Saper descrivere le caratteristiche della superficie luna
Saper spiegare quali sono le conseguenze dei moti della Luna
 Sapersi orientare nello spazio e nel
tempo
 Saper inquadrare i corpi celesti e la
Terra, in un ambito complessivo
 Riconoscere l’importanza della
costruzione di modelli e del loro
continuo aggiornamento
 Individuare nel “sistema Terra” un
sistema di equilibri complessi e delicati
CLASSI SECONDE (BIOLOGIA)
Modulo I
LE MOLECOLE DELLA VITA
Conoscenze
 La struttura della molecola d’acqua
 Le proprietà dell’acqua: densità, calore specifico,
coesione e adesione
 Le soluzioni
 Monomeri e polimeri
 Condensazione e idrolisi dei polimeri
 Caratteristiche dei carboidrati
 Caratteristiche delle proteine
 Gli amminoacidi
 Le quattro strutture delle proteine
 Caratteristiche dei lipidi
 Caratteristiche degli acidi nucleici
 I nucleotidi
 DNA, RNA e ATP













Abilità/Capacità
Mettere in relazione la struttura molecolare dell’acqua con le sue proprietà
Distinguere una sostanza idrofila da una idrofobica
Spiegare le caratteristiche delle soluzioni
Distinguere i monomeri dai polimeri
Comprendere le funzioni delle reazione di condensazione e di idrolisi
Distinguere le categorie di carboidrati biologicamente importanti e
comprendere la relazione tra struttura e funzione
Elencare le funzioni svolte dalle proteine negli organismi viventi
Descrivere la struttura degli amminoacidi
Descrivere i quattro livelli della struttura di una proteina e correlare a ogni
livello di organizzazione la funzione delle relative proteine
Spiegare le caratteristiche dei fosfolipidi e le loro interazioni con l’acqua
Illustrare le funzioni svolte dagli acidi nucleici
Descrivere la struttura dei nucleotidi
Evidenziare le differenze strutturali e funzionali tra DNA e RNA e il ruolo
energetico svolto dall’ATP
Competenze
 Individuare nella molecola d’acqua le
particolari caratteristiche che la rendono
indispensabile alla vita
 Essere in grado di individuare nei
composti organici le molecole che
costituiscono gli esseri viventi
 Comprendere le funzioni che svolgono le
biomolecole negli esseri viventi in
relazione alla loro struttura
 Comprendere che le trasformazioni di
alcune molecole organiche sono alla base
di tutte le attività svolte dalle cellule
31
Modulo II
LE CELLULE: STRUTTURE E FUNZIONI


















Conoscenze
Le dimensioni delle cellule
Microscopio ottico e microscopio elettronico
Caratteristiche delle cellule procariotiche
Caratteristiche generali delle cellule eucariotiche
La cellula animale e la cellula vegetale
Struttura generale delle membrane cellulari
Diffusione semplice e facilitata
L’osmosi
Il trasporto attivo
Endocitosi
Esocitosi
Gli organuli cellulari
Il nucleo e il nucleolo
La parete delle cellule vegetali
Gli enzimi
L’energia di attivazione
La specificità degli enzimi
Gli enzimi ed i processi metabolici
Abilità/Capacità
 Spiegare perché le dimensioni delle cellule devono essere molto limitate
 Mettere in relazione le dimensioni delle cellule con gli strumenti utilizzati
per osservarle
 Descrivere la struttura delle cellule procariotiche ed eucariotiche
 Distinguere la cellula animale da quella vegetale
 Descrivere secondo il modello a mosaico fluido la struttura chimica della
membrana cellulare
 Definire il fenomeno fisico della diffusione
 Descrivere la diffusione semplice e quella facilitata attraverso una
membrana semipermeabile
 Mettere in relazione l’osmosi con la concentrazione dei soluti
 Specificare i tre tipi di trasporto attivo mettendoli a confronto
 Comprendere il significato funzionale di endocitosi ed esocitosi
 Elencare gli organuli cellulari e le rispettive funzioni
 Saper evidenziare l’importanza nelle cellule di un sistema interno di
membrane e del citoscheletro
 Saper individuare l’esatto ruolo svolto dai cloroplasti e dai mitocondri in
relazione al fabbisogno energetico.
 Descrivere la struttura e le funzioni del nucleo, del nucleolo
 Spiegare la funzione dei catalizzatori nelle reazioni chimiche ed in
particolare in quelle biologiche
 Descrivere gli enzimi e la loro relazione con i substrati
 Comprendere il ruolo degli enzimi nei processi di trasformazione
dell’energia
Competenze
 Sapere individuare la sostanziale unitarietà
dei viventi in tutti i suoi aspetti
 Individuare nella cellula un sistema aperto
che scambia continuamente materia ed
energia con l’ambiente
 Saper comprendere che la capacità di
prelevare energia e materia dall’ambiente e
trasformarla secondo i propri scopi è una
proprietà peculiare dei viventi
Modulo III
LA DIVISIONE DELLE CELLULE: MITOSI E MEIOSI
Conoscenze
Abilità/Capacità
Competenze
32
 La scissione binaria nei procarioti
 Il ciclo cellulare comprende l’interfase e la fase
mitotica
 La preparazione del nucleo alla mitosi
 Strutture coinvolte nella mitosi
 Le fasi della mitosi: profase, , metafase, anafase,
telofase
 La citodieresi nelle cellule animali e vegetali
 Mitosi e riproduzione asessuata
 Riproduzione sessuata e variabilità genetica
 La prima e la seconda divisione meiotica
 Mitosi e meiosi a confronto
 Meiosi e variabilità genetica
 Autosomi e cromosomi sessuali
 Differenze tra il cromosoma X e il cromosoma Y
 Il cariotipo
 Anomalie del cariotipo
 Evidenziare l’importanza della divisione cellulare nella crescita degli
 Essere in grado di individuare nei processi
organismi
di riproduzione cellulare e di riproduzione
degli organismi la base per la continuità
 Descrivere la scissione binaria dei procarioti
della vita nonché per la variabilità dei
 Elencare le fasi comprese nel ciclo cellulare distinguendo l’interfase dalla
caratteri che consente l’evoluzione degli
fase mitotica e dalla citodieresi
organismi viventi e la biodiversità
 Descrivere le sottofasi G1, S e G2
 Descrivere il processo mitotico distinguendo gli eventi salienti di ogni fase
 Confrontare la citodieresi delle cellule animali e quella delle cellule
vegetali
 Mettere in relazione la mitosi con la riproduzione asessuata
 Spiegare la relazione tra riproduzione sessuata e variabilità genetica
 Spiegare la prima divisione meiotica
 Descrivere il crossing-over evidenziando il suo contributo alla variabilità
genetica
 Spiegare la seconda divisione meiotica
 Confrontare la meiosi con la mitosi evidenziando analogie e differenze
 Distinguere tra autosomi e cromosomi sessuali
 Saper cogliere le differenze tra i due processi di gametogenesi nell’uomo e
nella donna
 Descrivere quali conseguenze si possono verificare nei gameti in seguito a
errori del processo meiotico
 Specificare le anomalie che si possono osservare nel cariotipo
 Mettere in relazione la presenza o l’assenza di un cromosoma con
l’insorgenza di una sindrome
 Collegare il cariotipo delle principali anomalie numeriche degli autosomi e
degli eterosomi con gli aspetti distintivi delle relative sindromi e con la
loro incidenza sulla popolazione umana
Modulo IV
Conoscenze
MENDEL E LA GENETICA CLASSICA
Abilità/Capacità
Competenze
33
 Il lavoro di Mendel
 Le leggi di Mendel
 L’ampliamento del concetto di gene: mutazioni,
interazioni alleliche, interazioni geniche, effetti
multipli di un singolo gene, geni e ambiente.
 Determinazione del sesso
 Caratteri legati al sesso
 Gruppi di associazione e di ricombinazione genica
 Illustrare le fasi del lavoro sperimentale di Mendel che ha portato alla
formulazione della legge della segregazione e della legge
dell’indipendenza dei caratteri
 Spiegare le linee pure in termini di genotipo
 Distinguere tra dominante e recessivo, tra genotipo e fenotipo, e tra
omozigote ed eterozigote
 Costruire un quadrato di Punnett conoscendo i genotipi degli individui che
si incrociano
 Elencare alcuni caratteri umani dominanti e recessivi
 Applicare un testcross per determinare il genotipo relativo a un fenotipo
dominante
 Leggere in termini fenotipici il rapporto 9:3:3:1
 Costruire un quadrato di Punnett per due caratteri diversi da quelli scelti da
Mendel
 Distinguere, ipotizzando i possibili fenotipi della prole, tra dominanza
incompleta, codominanza e alleli multipli
 Comprendere che l’espressione genica è il frutto dell’interazione tra
geni ed ambiente
 Distinguere tra il cromosoma X e il cromosoma Y
 Dimostrare che è il padre, e non la madre, a determinare il sesso dei figli
 Spiegare che cosa si intende per carattere legato al sesso e descrivere le
modalità della sua trasmissione
 Fornire una spiegazione dei dati ottenuti da Morgan incrociando i
moscerini «occhi rossi» con quelli «occhi bianchi»
 Definire, per quanto riguarda i caratteri legati al sesso, il genotipo dei
genitori conoscendo il fenotipo dei figli
 Spiegare il significato e le conseguenze dei gruppi di associazione
 Spiegare quali effetti potrebbe generare il crossing over se i geni non
fossero posti sui cromosomi in modo ordinato e lineare
 Ipotizzare i risultati di un incrocio in cui due caratteri ereditari siano posti
sullo stesso cromosoma
 Saper leggere e interpretare gli alberi genealogici
 Saper comprendere la complessità della
trasmissione dei caratteri e spiegarla
secondo il modello mendeliano e non
mendeliano
 Saper comprendere come mai in una
popolazione possano comparire tanti
diversi fenotipi e comprenderne il valore.
 Saper comprendere il ruolo dell’ambiente
nell’espressione dei geni
 Saper mettere in relazione le mutazioni e
il processo evolutivo.
Modulo V
I VIVENTI E LA BIODIVERSITA'
Conoscenze
Abilità/Capacità
Competenze
34






La classificazione dei viventi
Concetto di specie
Il sistema di classificazione di
Linneo
Filogenesi e classificazione
I regni
Principali caratteristiche morfologiche e
funzionali e relativi adattamenti evolutivi di
monere, protisti, funghi, vegetali e animali
 Definire il concetto di specie
 Indicare il criterio adottato per definire una specie biologica
 Individuare nell’isolamento riproduttivo il criterio più importante per il
riconoscimento di una specie
 Fare qualche esempio di nomenclatura binomia distinguendo tra genere e
specie
 Rilevare come le somiglianze morfologiche spesso non sono attendibili per
classificare correttamente un organismo
 Spiegare perché uno studio filogenetico viene reso molto più attendibile
dall’analisi delle sequenze dei filamenti di DNA e delle proteine
 Evidenziare gli aspetti fondamentali degli organismi vegetali
 Evidenziare gli aspetti fondamentali degli organismi animali
 Distinguere gli organismi vertebrati e invertebrati
 Elencare i principali phyla di invertebrati e vertebrati
 Descrivere analogie e differenze tra i vari organismi
 Comprendere come diverse discipline
quali la paleontologia, la genetica, la
biochimica, l’etologia, oltre all’analisi dei
dati morfologici permettano ai naturalisti
di stabilire i criteri più adeguati per la
classificazione degli organismi viventi
 Individuare negli organismi procarioti i
primi colonizzatori della Terra capaci di
adattarsi agli ambienti più diversi e
inospitali
 Comprendere che molti organismi
procarioti rivestono un ruolo di
fondamentale importanza per la
salvaguardia degli equilibri ambientali
 Saper evidenziare l’enorme varietà dei
protisti, unicellulari e pluricellulari,
presenti sul nostro pianeta, riconoscendo
quelle caratteristiche che li rendono i
probabili antenati di piante, animali e
funghi
 Comprendere l’importanza ecologica dei
funghi per il loro ruolo nei processi di
riciclaggio delle sostanze nutritive e dei
viventi stessi
 Comprendere che nel corso
dell’evoluzione gli organismi vegetali
sono andati incontro a una diversificazione
e a una complessità sempre maggiore,
sviluppando strutture via via più adatte a
risolvere problemi di natura ambientale e
climatica
 Percorrere le principali tappe evolutive
che, nel corso di centinaia di milioni di
anni, hanno portato gli animali ad
acquisire caratteristiche anatomiche e
fisiologiche sempre più specializzate e
complesse
 Comprendere il valore della biodiversità
35
Modulo VI
ORIGINE DELLA VITA E TEORIE EVOLUTIVE
Conoscenze
 Le caratteristiche del vivente
 Evoluzione chimica e comparsa dei primi
organismi cellulari
 Evoluzione metabolica: anaerobi e aerobi,
autotrofi ed eterotrofi
 La cellula procariote e relativa evoluzione
 La cellula eucariote e relativa evoluzione
 La pluricellularità
 La scala geocronologica
 Fissismo ed evoluzionismo
 La teoria di Lamarck
 La teoria darwiniana
 Prove a favore dell’evoluzione
 La selezione naturale
Abilità/Capacità
 Identificare nei procarioti i primi esseri viventi comparsi sulla Terra
 Spiegare come i primi organismi hanno risolto il problema dell’energia e
del nutrimento
 Spiegare come i primi organismi foto sintetici hanno modificato
l’atmosfera terrestre
 Descrivere come si ritiene si siano formate le cellule eucariote
(endosimbiosi)
 Collocare nella scala geocronologica i principali eventi della storia della
vita
 Spiegare la differenza tra le teorie fissiste e l’evoluzionismo
 Descrivere la teoria evolutiva di Lamarck
 individuandone gli aspetti più innovativi
 Descrivere le prove a favore dell’evoluzione fornite dalla paleontologia,
dalla biogeografia e dall’anatomia comparata e le osservazioni di Darwin
 Spiegare il legame tra variabilità all’interno di una specie e selezione
naturale
 Spiegare il significato di adattamento e di equilibrio dinamico
Competenze
 Saper collocare i viventi nell’ambiente e
comprenderne l’evoluzione
 Saper interpretare i complessi processi
evolutivi che portano alla comparsa della
vita
 Saper cogliere lo sviluppo storico delle
teorie evolutive evidenziando la novità e
complessità della teoria darwiniana
 Saper interpretare i complessi processi
evolutivi che portano alla comparsa di
nuove specie
 Comprendere come il successo evolutivo
di una specie sia in relazione con il suo
grado di adattamento all’ambiente e con la
sua capacità di modificarsi insieme ad esso
Modulo VII
ECOLOGIA
Conoscenze
Abilità/Capacità
Competenze
36











Concetto di e ecosistema
Livelli trofici e catene alimentari
Produttività primaria
Trasferimenti di energia all’interno di un
ecosistema
Piramidi del flusso di energia, del numero di
organismi e della biomassa
Cicli biogeochimici: componenti geologiche e
biologiche
Concetto di popolazione: struttura e crescita
Concetto di comunità e tipi di interazione
La nicchia ecologica
Le successioni ecologiche e le comunità climax
Azione antropica, gestione delle risorse naturali e
impronta ecologica
 Definire il concetto di ecosistema e descrivere i rapporti che intercorrono
tra i componenti di una catena alimentare e tra gli stessi e l’ambiente
 Definire i termini catena alimentare e rete alimentare evidenziandone le
differenze.
 Elencare i livelli trofici più comuni facendo alcuni esempi di organismi.
Distinguere tra consumatori primari e secondari
 Evidenziare l’importanza dei detritivori distinguendo tra saprofagi e
decompositori
 Mettere in rapporto la lunghezza di una catena alimentare con la quantità
di energia che può essere trasferita da un livello trofico a un altro
 Spiegare l’utilità delle piramidi del flusso di energia, del numero di
organismi e della biomassa per lo studio di un ecosistema
 Individuare i principali eventi caratteristici dei cicli del carbonio,dell’azoto
e del fosforo
 Definire il termine popolazione e saper individuare i principali fattori che
influenzano la struttura e la crescita di una popolazione
 Spiegare da che cosa è determinata la capacità portante
 Prevedere la crescita demografica nei prossimi anni in base ai dati
disponibili
 Definire in modo completo la nicchia ecologica distinguendo fra
fondamentale e realizzata e evidenziando la relazione tra nicchia e
organismo
 Saper comprendere l’importanza delle diverse strategie messe in atto da
ogni specie di una comunità e del loro significato adattativo.
 Spiegare il processo che attraverso una successione ecologica porta alla
comunità climax e distinguere fra i tipi di successione
 Saper comprendere la complessità delle
relazioni che intercorrono tra gli organismi
e tra gli organismi e l’ambiente
 Saper comprendere che la continua
disponibilità di sostanze inorganiche in un
ecosistema dipende da complessi processi
che coinvolgono molti organismi ma anche
lenti processi di natura geochimica
 Saper comprendere che la sopravvivenza
di un ecosistema dipende da un continuo
apporto di energia e di risorse e che la
Terra ha risorse limitate
 Essere consapevole dell'interdipendenza
tra l'uomo, gli altri organismi viventi e
l'ambiente, per comprendere quanto
l’attività umana ha inciso e incida sugli
equilibri naturali in modo da maturare
comportamenti responsabili.
SECONDO BIENNIO
CLASSI TERZE (BIOLOGIA, CHIMICA E SCIENZE DELLA TERRA)
Modulo I
Conoscenze
DNA, CODICE GENETICO, SINTESI PROTEICA, ESPRESSIONE GENICA
Capacità/Abilità
Competenze
37















Il ruolo del DNA
Il modello di Watson e Crick
La duplicazione del DNA
Il DNA come portatore di informazioni
Il codice genetico e la sua traduzione: geni e
proteine
Il ruolo dell'RNA
Il codice genetico
La sintesi proteica
Implicazioni biologiche: mutazioni puntiformi
Struttura dei cromosomi e regolazione
dell'espressione genica: il cromosoma procariote
Regolazione dell'espressione genica nei
procarioti
Il cromosoma eucariote
Regolazione dell'espressione genica negli
eucarioti
Il DNA del cromosoma eucariote
Trascrizione ed elaborazione dell'mRNA negli
eucarioti.
 Spiegare il ruolo svolto dal DNA negli esseri viventi;
 Descrivere in linea generale il modello di DNA proposto da Watson e
Crick
 Illustrare il meccanismo mediante cui un
 Spiegare che cosa si intende per codice genetico
filamento di DNA può formare una copia
 Evidenziare le differenze tra la struttura dell’RNA e quella del DNA
complementare di se stesso
 Spiegare in che cosa consiste il processo di trascrizione mettendo in
 Evidenziare in che cosa la duplicazione del
evidenza la funzione dell’RNA messaggero
DNA di una cellula eucariote differisce da
 Descrivere la funzione dei ribosomi e dell’RNA di trasporto
quella di una cellula procariote
 Definire il termine mutazione e spiegare che cosa si intende per puntiforme
 Considerare le forme viventi quali
espressioni diverse e diversificate di un
unico patrimonio di caratteri genetici.
Modulo II






INTRODUZIONE ALLA CHIMICA E STECHIOMETRIA DEI COMPOSTI CHIMICI
Conoscenze
Capacità/Abilità
Definizione dei seguenti concetti fondamentali:  Distinguere un elemento da un composto

materia, sostanze, atomi elementi, composti,
 Distinguere un atomo da una molecola
molecole, miscele

 Distinguere un composto da una miscela
I principali metodi di separazione di miscugli e  Distinguere i miscugli omogenei da quelli eterogenei
sostanze

 Distinguere la massa atomica relativa da quella assoluta
L’unità di massa atomica; massa atomica e
 Distinguere tra massa atomica e massa molecolare
massa molecolare
 Conoscere il significato del numero di Avogadro e la sua relazione con la 
Il numero di Avogadro
massa molare
La mole
 Conoscere la relazione tra mole e massa
L'analisi chimica: determinazione della
 Saper eseguire calcoli semplici con le moli
composizione percentuale degli elementi in un
 Calcolare la composizione percentuale di ciascun elemento di un

composto; determinazione della formula minima
composto mediante la sua formula chimica
e molecolare di un composto
 Spiegare il significato della formula minima e ricavare la formula
molecolare

 Definire i rapporti di combinazione esistenti tra le quantità dei vari
elementi in un composto
Competenze
Utilizzare le principali tecniche di
separazione dei materiali
Comprendere i concetti di mole e di massa
molare
Essere in grado di svolgere esercizi con le
moli, con le composizioni percentuali
Usare la mole come unità di misura della
quantità di sostanza e come ponte tra
sistemi macroscopici (solidi, liquidi e gas)
e i sistemi microscopici (atomi, molecole e
ioni)
Saper ricavare una formula minima e
molecolare note le sue composizioni
percentuali
Individuare i criteri per scrivere le formule
chimiche di elementi e composti
38
Modulo III
GLI STATI DI AGGREGAZIONE DELLA MATERIA




Conoscenze
Caratteristiche degli stati di aggregazione della
materia: solido, liquido e gassoso
La teoria cinetica
I passaggi di stato
Curve di riscaldamento e di raffreddamento




Capacità/Abilità
Descrivere le proprietà dei solidi, dei liquidi e degli aeriformi
Distinguere i gas dai vapori
Definire i termine indicanti un cambiamento di stato
Descrivere le curve di riscaldamento delle sostanze pure e dei miscugli




Competenze
Applicare la teoria particellare della
materia ai cambiamenti di stato
Conoscere le variabili di stato dei gas e la
relativa influenza sul comportamento di un
gas
Comprendere come la variazione della
pressione influenza i passaggi di stato
Saper distinguere le curve di
riscaldamento delle sostanze pure e dei
miscugli
Modulo IV
LO STATO SOLIDO
Conoscenze







Caratteri distintivi dello stato solido
Solidi cristallini
Allotropia, polimorfismo,
isomorfismo
Proprietà fisiche dei cristalli
Classificazione dei cristalli
Solidi amorfi
Conoscenze







Caratteri distintivi dello stato solido
Solidi cristallini
Allotropia, polimorfismo,
isomorfismo
Proprietà fisiche dei cristalli
Classificazione dei cristalli
Solidi amorfi
Conoscenze







Caratteri distintivi dello stato solido
Solidi cristallini
Allotropia, polimorfismo,
isomorfismo
Proprietà fisiche dei cristalli
Classificazione dei cristalli
Solidi amorfi
Modulo V
LO STATO LIQUIDO
Conoscenze







Caratteri distintivi dello stato liquido
Evaporazione
La tensione di vapore
L’ebollizione
La tensione superficiale
La viscosità
La capillarità
Conoscenze







Caratteri distintivi dello stato liquido
Evaporazione
La tensione di vapore
L’ebollizione
La tensione superficiale
La viscosità
La capillarità
Conoscenze







Caratteri distintivi dello stato liquido
Evaporazione
La tensione di vapore
L’ebollizione
La tensione superficiale
La viscosità
La capillarità
Modulo VI
LO STATO AERIFORME
Conoscenze
Capacità/Abilità
Competenze
39
 Teoria cinetica dei gas
 Le leggi dei gas ideali: Boyle, Charles, GayLussac, Avogadro
 Equazione di stato dei gas ideali
 Vapori e gas
 Descrivere il comportamento di un gas ideale
 Definire le leggi dei gas ideali e rappresentarle graficamente
 Conoscere le variabili di stato dei gas e la relativa influenza sul
comportamento di un gas
 Analizzare la differenza tra gas evapori
 Elencare, motivandole, le proprietà dello
stato gassoso
 Specificare in che cosa un gas reale
differisce da un gas ideale
 Descrivere i gas mediante la teoria cineticamolecolare
 Applicare nella risoluzione dei problemi le
leggi di Boyle, di Charles, di Gay-Lussac, il
principio di Avogadro e l’equazione
generale dei gas ideali
Modulo VII
LE TEORIE DELLA MATERIA
Conoscenze
 Lavoisier e la legge della conservazione della
massa;
 Proust e la legge delle proporzioni definite
 Dalton e la legge delle proporzioni multiple
 Il modello atomico di Dalton
 Teoria cinetico molecolare della materia
Capacità/Abilità
 Definire le tre leggi ponderali della chimica
 Descrivere il modello atomico di Dalton
 Spiegare perché, a differenza dei miscugli, i composti hanno un
rapporto di combinazione costante
 Spiegare i passaggi di stato mediante la teoria cinetico-molecolare
Competenze
 Comprendere il significato della legge di
conservazione della massa
 Usare l’ipotesi atomico-molecolare della
materia per spiegare la natura particellare di
miscugli, elementi e composti
Modulo VIII
Conoscenze
 Il problema dell'atomo
 Scoperta dell'esistenza di particelle più piccole
dell'atomo
 I primi modelli atomici
 Struttura dell'atomo, numero atomico, numero
di massa, isotopi
 L'atomo di Bohr
 Il principio di indeterminazione di Heisenberg
 La teoria atomica moderna e gli orbitali
 La configurazione elettronica degli elementi
 La configurazione elettronica esterna





L'ATOMO
Capacità/Abilità
Descrivere la struttura dell’atomo e conoscere le caratteristiche fisiche di
protoni, neutroni ed elettroni
Distinguere il numero atomico dal numero di massa
Definire gli isotopi
Descrivere le teorie dei modelli atomici da Thomson fino alla teoria degli
orbitali
Conoscere le regole per costruire le configurazioni elettroniche degli
elementi
Competenze
 Individuare la disposizione e il ruolo delle
particelle subatomiche in un atomo
 Comprendere il significato del numero
atomico e del numero di massa
 Essere consapevoli che gli isotopi di un
elemento hanno identiche proprietà chimiche
ma proprietà fisiche non coincidenti
 Saper costruire le configurazioni elettroniche
degli elementi
Modulo IX
Conoscenze
IL SISTEMA PERIODICO
Capacità/Abilità
Competenze
40
 Il sistema periodico di Mendeleev
 Corrispondenza tra sistema periodico e
configurazione elettronica degli elementi
 Dimensioni degli atomi, volume atomico,
energia di ionizzazione, affinità elettronica,
elettronegatività
 La configurazione elettronica stabile e l'ottetto
 Descrivere la disposizione degli elementi nella tavola periodica
 Descrivere le proprietà fisiche e chimiche di metalli, non metalli e
semimetalli
 Distinguere tra gruppi e periodi della tavola periodica
 Definire i termini di volume atomico, energia di ionizzazione, affinità
elettronica, elettronegatività
 Spiegare perché gli atomi tendono ad assumere la configurazione
elettronica dei gas nobili
 Comprendere l’importanza della tavola
periodica nella classificazione degli elementi
 Identificare le proprietà fisiche e chimiche di
metalli, non metalli e semimetalli
 Comprendere che le proprietà fisiche e
chimiche variano periodicamente in
funzione del numero atomico e della
configurazione elettronica degli atomi.
 Mettere in relazione la disposizione degli
elettroni con la tendenza di un atomo a
reagire
Modulo X
Conoscenze
 Il concetto di legame chimico
 I vari tipi di legame: ionico, covalente, dativo, a
idrogeno, metallico
 Le forze di Van der Waals
 Legame chimico ed energia
 Ibridazione degli orbitali e geometria delle
molecole
 La determinazione della struttura delle molecole









IL LEGAME CHIMICO
Capacità/Abilità
Spiegare il motivo per cui si forma un legame chimico
Definire i vari tipi di legami
Saper distinguere tra legame covalente puro, covalente polare, ionico,
dativo.
Individuare quali molecole con legami covalenti polari sono dipoli
Saper distinguere una sostanza polare da una apolare.
Rappresentare la geometria della molecola dell’acqua
Spiegare quando e come si forma il legame a idrogeno
Definire l’energia di legame
Saper applicare la teoria VSEPR per determinare la geometria
molecolare.
Competenze
 Comprendere il significato degli elettroni di
valenza e il loro ruolo nella formazione di un
legame chimico
 Comprendere il significato della diversa
disposizione degli elettroni tra il legame
covalente puro e il legame covalente polare
 Comprendere che il tipo di legame che si
forma tra due o più elementi dipende dalla
loro elettronegatività.
 Capire che le caratteristiche fisiche degli
elementi e dei composti dipendono dalla
natura del legame che li lega.
 Mettere in relazione le proprietà dei metalli
con le caratteristiche del legame metallico
 Comprendere perché le proprietà fisiche
dell’acqua sono determinate dalla sua
polarità e dalla presenza del legame a
idrogeno tra le molecole dell’acqua
 Saper distinguere quali legami
intermolecolari sono presenti in una sostanza
Modulo XI
Conoscenze
PRINCIPALI TIPI DI COMPOSTI
Capacità/Abilità
Competenze
41







Il numero di ossidazione e la valenza
Leggere e scrivere le formule più semplici
La classificazione dei composti inorganici
Proprietà dei composti binari
Nomenclatura dei composti binari
Proprietà dei composti ternari
Nomenclatura dei composti ternari
 Spiegare la differenza tra simbolo e formula
 Saper determinare il numero di ossidazione di un elemento in un
composto.
 Conoscere la classificazione e la nomenclatura dei composti inorganici
binari, ternari (tradizionale, di Stock, IUPAC)
 Ricavare informazioni dalle formule
chimiche sulla composizione di un composto
 Saper classificare i vari tipi di composti.
 Data una formula chimica, saper assegnare
correttamente il nome.
 Dato il nome di un composto, saper scrivere
la corretta formula chimica corrispondente
Modulo XII











Conoscenze
La composizione dei magmi
Tipi di magma
Morfologia e classificazione dei vulcani
Distribuzione geografica dei vulcani;
Il meccanismo eruttivo
Tipi di eruzione
I prodotti dell’attività vulcanica
Attività vulcanica esplosiva
Attività vulcanica effusiva
Manifestazioni gassose
Rischio vulcanico: previsione e prevenzione





I VULCANI
Capacità/Abilità
Conoscere la composizione del magma e la sua viscosità, e classificarlo
in base al contenuto in silice
Spiegare le cause della risalita del magma
Confrontare le eruzioni esplosive ed effusive
Riconoscere e descrivere i prodotti dell’attività vulcanica
Riconoscere e descrivere le diverse forme degli apparati vulcanici
Competenze
 Riuscire a riconoscere e stabilire relazioni
tra i fenomeni che si osservano in superficie
con quelli che avvengono all’interno della
Terra;
 Valutare il rischio sismico nel caso di
eruzioni vulcaniche e correlare i due
fenomeni;
 Riconoscere la relazione tra distribuzione
geografica dei vulcani e dei terremoti.
Modulo XIII












Conoscenze
Definizione di terremoto
Comportamento elastico delle rocce
Ciclicità statistica dei fenomeni sismici
Onde sismiche
Misura delle vibrazioni sismiche
Determinazione dell’epicentro di un terremoto
Distribuzione geografica dei terremoti
Energia e intensità dei terremoti
Scala Richter e Mercalli
Previsione e controllo dei terremoti
Il rischio sismico
L’importanza della prevenzione







I TERREMOTI
Capacità/Abilità
Sapere che le rocce si possono deformare e saper analizzare le forze che
provocano le deformazioni
Conoscere e applicare la teoria del rimbalzo elastico
Spiegare il ciclo sismico
Descrivere un terremoto e riconoscere le onde sismiche in un
sismogramma
Comprendere come i sismogrammi siano fondamentali per ricavare i dati
relativi ad un evento sismico (ipocentro, epicentro, magnitudo....)
Saper confrontare intensità e magnitudo
Sapere cosa si intende per rischio sismico
Competenze
 Riconoscere cause ed effetti dei fenomeni
sismici e saperli interpretare
 Essere consapevoli della differenza tra
“pericolosità” e rischio sismico
 Riflettere sulla vulnerabilità delle
costruzioni realizzate dall’uomo
 Riconoscere la relazione tra distribuzione
geografica dei sismi e strutture litosferiche
42
CLASSI QUARTE (BIOLOGIA E CHIMICA)
Modulo I












Conoscenze
Organizzazione corporea dei mammiferi
Giunzioni tra cellule
I tessuti del corpo umano
Tessuto epiteliale, connettivo, ghiandolare
Tessuto osseo, muscolare, nervoso.
Alcune importanti funzioni
dell’organismo: omeostasi, integrazione e
controllo
Conoscenze
Struttura micro e macroscopica delle ossa
Classificazione delle ossa
Difetti e osteopatie
Struttura micro e macroscopica del
muscolo
Il meccanismo della contrazione
La regolazione della contrazione





STUDIO DEL CORPO UMANO INTRODUZIONE
Capacità/Abilità
Sapere quali organi sono contenuti nella cavità toracica e addominale
Saper che cosa differenzia gli animali ectotermi da quelli endotermi
Sapere quali sono alcune caratteristiche distintive dei mammiferi
Conoscere l’organizzazione gerarchica del corpo umano
Conoscere con quale criterio vengono classificati i tessuti






Modulo II
SISTEMA SCHELETRICO, SISTEMA MUSCOLARE
Capacità/Abilità
Sapere cosa si intende per endoscheletro
Saper descrivere la struttura dello scheletro umano
Sapere i criteri di classificazione delle ossa
Sapere cosa sono i tendini e i legamenti
Saper descrivere la struttura di un muscolo scheletrico
Spiegare il meccanismo della contrazione









Competenze
Saper quali sono le caratteristiche dei tre tipi
di tessuto muscolare
Sapere illustrare i diversi tipi di neuroni
Conoscere il ruolo dell’omeostasi
Sapere cosa si intende per metabolismo
Conoscere il meccanismo a feedback
Competenze
Comprendere i concetti di funzionamento
delle ossa
Essere in grado di distinguere le varie forme
delle ossa
Saper spiegare il ruolo dell’ATP nella
contrazione muscolare
Individuare i criteri per descrivere una unità
motoria
Modulo III
Conoscenze
 Evoluzione del sistema digerente
 Introduzione istologica ed organizzativa
del sistema digerente umano
 La bocca, la faringe e l’esofago
 Lo stomaco, l’intestino tenue e crasso
 Ghiandole annesse
 Regolazione del glucosio ematico
 Elementi per una corretta alimentazione: la
dieta mediterranea





IL SISTEMA DIGERENTE
Capacità/Abilità
Descrivere le funzioni del processo digestivo
Descrivere il ruolo dei vari componenti dell’apparato digerente
Definire in che modo il cibo riesce a passare nell’esofago e non nel canale
respiratorio
Definire i principali componenti dei succhi gastrici
Distinguere la differenza fra pepsina e pepsinogeno
Competenze
 Comprendere quale ruolo riveste il muco
che riveste le pareti dello stomaco
 Capire quali soluzioni strutturali consentono
di ampliare la superficie intestinale
 Comprendere quale ruolo hanno il fegato e
il pancreas nella demolizione del cibo
 Comprendere in che modo e in quale forma
vengono assorbite le molecole organiche
 Comprendere l’importanza di una corretta
alimentazione
43
Modulo IV
Conoscenze
 Evoluzione dei sistemi respiratorio;
 Introduzione istologica ed organizzativa
del sistema respiratorio umano
 Le prime vie respiratorie
 Bronchi e polmoni
 Infezioni delle vie respiratorie
 Trasporto e scambio di gas
 Il controllo della respirazione
 Educazione antifumo
IL SISTEMA RESPIRATORIO
Capacità/Abilità
 Capire i processi che permettono lo scambio gassoso
 Descrivere la struttura degli apparati coinvolti nel processo respiratorio
 Saper analizzare la meccanica respiratoria
Competenze
 Comprendere quali fattori e organi entrano
nel meccanismo del controllo respiratorio
 Conoscere l’importanza delle variazioni di
livello della CO2 nel sangue
 Comprendere l’importanza dei danni
derivanti dal fumo
Modulo V
IL SISTEMA CIRCOLATORIO
Conoscenze
 Evoluzione del sistema cardiovascolare
 Organizzazione del sistema circolatorio
umano
 Il sangue: composizione
 I vasi sanguigni e le loro patologie
 Il cuore
 Regolazione del battito cardiaco.
Patologie.
 La pressione sanguigna
 Il sistema linfatico
Capacità/Abilità





Descrivere i componenti del sistema cardiovascolare
Sapere le funzioni svolte dal cuore e dal sangue
Conoscere la differenza tra circolazione sistemica e circolazione polmonare
Sapere quali sono i componenti del sangue
Sapere come avviene lo scambio gassoso tra sangue e tessuti
Competenze
 Descrivere il percorso che fa il sangue
all’interno del cuore
 Conoscere il ruolo delle principali valvole
cardiache
 Sapere dove si origina il battito cardiaco e
come avviene il suo controllo
 Conoscere i principali problemi legati al
sistema circolatorio
 Conoscere il ruolo del sistema linfatico
Modulo VI






Conoscenze
Evoluzione del sistema escretore
Anatomia del sistema escretore umano
Funzione del rene
Regolazione della funzione renale
Patologie associate al rene
Regolazione della temperatura corporea
IL SISTEMA ESCRETORE E LA TERMOREGOLAZIONE
Capacità/Abilità
Competenze
 Conoscere gli organi che costituiscono il sistema escretore
 Sapere il ruolo degli ormoni nella
regolazione operata dal rene
 Sapere quali sono i processi fondamentali coinvolti nella regolazione
dell’ambiente chimico interno
 Riconoscere le cause dell’insufficienza
renale
 Conoscere i quattro processi fondamentali mediante cui avviene la formazione
dell’urina
 Descrivere il rapporto tra attività enzimatica
e temperatura corporea
44
Modulo VII
Conoscenze
 Anatomia e fisiologia del sistema
endocrino
 Il meccanismo di azione degli ormoni
 Le principali ghiandole endocrine:
 L’ipofisi
 L’ipotalamo
 La tiroide e le paratiroidi
 Le ghiandole surrenali
 Il pancreas
 La ghiandola pineale
 Altri tessuti secernenti ormoni




SISTEMA ENDOCRINO
Capacità/Abilità
Descrivere il ruolo del sistema endocrino e nervoso
Conoscere le differenze tra cellule neurosecretrici e cellule bersaglio
Conoscere la posizione e il ruolo delle principali ghiandole secretrici
Sapere il funzionamento del meccanismo di controllo a feedback
Competenze
 Per ogni ghiandola conoscere gli ormoni
prodotti e il loro ruolo
 Capire il diverso meccanismo di azione degli
ormoni
 Sapere i danni provocati da un errato
funzionamento nella produzione e/o
regolazione ghiandolare
Modulo VIII










Conoscenze
Evoluzione del sistema nervoso
L’impulso nervoso e sua propagazione
La sinapsi; i neurotrasmettitori
Struttura del sistema nervoso centrale e
periferico: somatico ed autonomo,
simpatico e parasimpatico
La percezione sensoriale e i suoi recettori
L’occhio, l’orecchio
Le endorfine; gli psicofarmaci. Le droghe
L’encefalo: anatomia
Elaborazione delle informazioni e delle
emozioni
Malattie neurovegetative e disturbi mentali





IL SISTEMA NERVOSO
Capacità/Abilità
Saper descrivere i diversi tipi di neuroni e la loro organizzazione
Sapere la funzione delle cellule gliali
Conoscere le parti che formano il SNC
Sapere il funzionamento di un arco riflesso
Descrivere la differenze tra sistema somatico e autonomo, simpatico e
parasimpatico e le loro funzioni
Competenze
 Capire il funzionamento della propagazione
dell’impulso nervoso
 Conoscere la differenza tra sinapsi chimiche
ed elettriche
 Descrivere la differenza tra sinapsi
eccitatoria ed inibitoria
 Conoscere i quattro tipi principali di
neurotrasmettitori
 Saper descrivere la struttura e la funzione del
SNC
 Conoscere le principali malattie
neurodegenerative e disturbi mentali
45
Modulo IX
Conoscenze
 Richiamo alla gametogenesi nella specie
umana
 Il sistema riproduttore maschile
 Regolazione della produzione di ormoni
maschili
 Il sistema riproduttore femminile
 Regolazione della produzione di ormoni
femminili
 Malattie a trasmissione sessuale
 La contraccezione e metodi contraccettivi
 Lo sviluppo dell’embrione
 Il ruolo della placenta; i tre trimestri
intrauterini; il parto


IL SISTEMA RIPRODUTTORE
Capacità/Abilità
Conoscere l’anatomia del sistema riproduttore umano
Sapere come avviene la produzione e la regolazione della produzione dei
gameti
Conoscere gli ormoni coinvolti nella gametogenesi
Sapere le principali infezioni e malattie a trasmissione sessuale







IL SISTEMA IMMUNITARIO
Capacità/Abilità
Sapere quali sono i principali agenti patogeni
Sapere la differenza tra immunità acquisita e innata
Conoscere i vari tipi di leucociti
Sapere il ruolo svolto dall’istamina
Conoscere gli eventi che caratterizzano una risposta infiammatoria
Conoscere i principali componenti del sistema immunitario
Sapere cosa caratterizza una risposta immunitaria


Competenze
 Conoscere i principali metodi
anticoncezionali
 Conoscere i principali esami diagnostici da
attuare per una efficace prevenzione
 Sapere le principali cause di sterilità
 Conoscere lo sviluppo embrionale fino al
parto
Modulo X









Conoscenze
I meccanismi di difesa del corpo umano
Immunità innata; risposta infiammatoria
Immunità acquisita
Linfociti B e immunità mediata da
anticorpi
I vaccini
Struttura e funzione degli anticorpi; le
allergie; malattie autoimmuni
Linfociti T e immunità mediata da cellule
Trapianti di organi e trasfusioni di sangue
Malattie da immunodeficienza; l’AIDS
Competenze
 Sapere cosa si intende per antigene e
anticorpi
 Sapere quali funzioni hanno le plasmacellule
e le cellule della memoria
 Sapere cosa sono i vaccini e quali
vaccinazioni sono obbligatorie in Italia
 Conoscere le principali malattie autoimmuni
 Conoscere il ruolo dei linfociti T e B
 Conoscere le principali malattie da
immunodeficienza
Modulo XI
Conoscenze
EDUCAZIONE ALLA SALUTE
Capacità/Abilità
Competenze
46
 Rischi connessi a errata alimentazione,
abuso di alcoolici, danni da fumo, uso di
droghe o psicofarmaci
 Rischi derivanti dall’assunzione di
sostanze dopanti e/o anabolizzanti
 Rischi derivanti da malattie trasmissibili
anche sessualmente
 Rischi derivanti da abitudini di vita
sedentaria associata a scorretta
alimentazione
 Saper descrivere gli effetti nocivi prodotti dall'assunzione di sostanze
pericolose
 Saper descrivere gli effetti legati ad abitudini di vita scorrette
 Correlare i comportamenti errati con i
possibili effetti sull'organismo
Modulo XII
Conoscenze
Soluzione solvente e soluto
Soluzioni gassose
Soluzioni di un gas in un liquido
Soluzioni di un liquido in un liquido
Soluzioni di un solido in un liquido
Curve di solubilità
Le leghe
Concentrazione delle soluzioni
Proprietà colligative
Legge di Raoult
Innalzamento ebullioscopico e
abbassamento crioscopico
 Osmosi e pressione osmotica.

















LE SOLUZIONI
Capacità/Abilità
Spiegare perché le sostanze si sciolgono nei solventi;
Analizzare i fattori che influenzano la solubilità di un soluto con un solvente
Provare la solubilità di una sostanza in acqua o in altri solventi
Precisare i modi in cui è possibile esprimere la concentrazione di una
soluzione
Esaminare i motivi perché alcune proprietà fisiche dipendono dalla
concentrazione del soluto e non dal tipo di soluto
Costruire la curva di solubilità in acqua in funzione della temperatura, di una
sostanza solida.
Competenze
 Preparare soluzioni a concentrazione nota e
spiegare la solubilità nei solventi con il
modello cinetico-molecolare, e le proprietà
colligative delle soluzioni
Modulo XIII
Conoscenze
LE REAZIONI CHIMICHE
Capacità/Abilità
Competenze
47














Equazioni di reazione
Bilanciamento delle equazioni chimiche
Classificazione delle reazioni chimiche
Reazione di sintesi
Reazione di analisi
Reazione di combinazione
Reazione di decomposizione
Reazione di spostamento o di scambio
Reazione di doppio scambio
Equazione ionica netta
Equazioni acido-base
Calcoli stechiometrici
Reagente limitante e reagente in eccesso
Resa di reazione
 Bilanciare una reazione chimica
 Investigare e bilanciare le reazioni che
 Effettuare calcoli stechiometrici
realmente avvengono, eseguendo anche
calcoli quantitativi su reagenti e prodotti
 Leggere un’equazione chimica bilanciata sia sotto l’aspetto macroscopico sia
sotto l’aspetto microscopico
 Riconoscere il reagente in eccesso e il reagente e il reagente limitante, rispetto
alle quantità stechiometriche
 Classificare le principali reazioni chimiche
Modulo XIV
TERMODINAMICA CHIMICA
Conoscenze











Energia nelle reazioni chimiche
Calore di reazione
Misura del calore di reazione
Reazioni esotermiche ed endotermiche
Primo principio della termodinamica
Entalpia
Variazione di entalpia nelle reazioni
Reazioni di combustione
Legge di Hess
Secondo principio della termodinamica
Variazioni di entropia in una
trasformazione fisica e in un sistema
chimico
 Energia libera
 Spontaneità di una reazione chimica
Capacità/Abilità
Competenze
 Stabilire e descrivere i concetti di sistema e ambiente
 Comprendere che una reazione avviene
spontaneamente quando sono soddisfatte
 Applicare il primo e il secondo principio della termodinamica
alcune condizioni
 Analizzare gli scambi di energia termica e chimica in una reazione esotermica
ed endotermica
 Applicare la legge di Hess per calcolare la variazione di entalpia standard di
reazione
 Prevedere la variazione di entropia in una trasformazione fisica e in un sistema
chimico e calcolare la variazione di entropia standard di reazione
 Applicare l’equazione di Gibbs per calcolare la variazione di energia libera
standard
Modulo XV
Conoscenze
CINETICA CHIMICA
Capacità/Abilità
Competenze
48











Velocità delle reazioni chimiche
Dinamica delle reazioni
Teoria delle collisioni
Teoria del complesso attivato
Diagrammi di energia di attivazione
Fattori che influenzano la velocità di
reazione
Natura dei reagenti
Concentrazione dei reagenti
Temperatura del sistema reagente
Stato di suddivisione dei reagenti
Catalizzatori
 Definire l’espressione della velocità di reazione
 Esaminare le reazioni chimiche in relazione alla teoria delle collisioni e del
complesso attivato
 Analizzare il decorso energetico di una reazione chimica
 Descrivere i fattori che influenzano la velocità di reazione
 Giustificare la relazione che lega il meccanismo di reazione all’ordine di
reazione
 Descrivere i fattori che influenzano la
velocità di reazione
 Comprendere il significato dell'energia di
attivazione e correlarla all'uso dei
catalizzatori
Modulo XVI
















Conoscenze
Reazioni irreversibili e reversibili
Equilibrio chimico
Legge di azione di massa
La costante di equilibrio Kc
La costante di equilibrio Kp
Equilibri eterogenei
Applicazioni della costante di equilibrio
Grado di avanzamento di una reazione
Verso di svolgimento di una trazione
Concentrazione all’equilibrio di una specie
chimica
Tabelle dell’equilibrio
Il principio di Le Chatelier
Effetto sull’equilibrio della variazione
della concentrazione dei componenti
Effetto sull’equilibrio della variazione di
pressione o di volume
Effetto sull’equilibrio della variazione di
temperatura
Reazioni a completamento





EQUILIBRIO CHIMICO
Capacità/Abilità
Descrivere l’equilibrio chimico sia da un punto di vista macroscopico sia
microscopico
Utilizzare il quoziente di reazione per prevedere in quale direzione evolverà
una reazione
Calcolare la costante di equilibrio di una reazione dai valori delle
concentrazioni
Applicare il valore numerico della costante di equilibrio per calcolare la
concentrazione dei componenti di una reazione che ha raggiunto l’equilibrio
Utilizzare il principio di Le Chatelier allo scopo di prevedere l’effetto del
cambiamento del numero di moli, del volume o della temperatura sulla
posizione dell’equilibrio.
Competenze
 Comprendere il concetto di equilibrio
dinamico
 Spiegare le proprietà dei sistemi chimici
all’equilibrio e comprenderne l'evoluzione
in seguito a perturbazioni
Modulo XVII
EQUILIBRI IN SOLUZIONE ACQUOSA
Conoscenze
Capacità/Abilità
Competenze
49




























Elettroliti
Acidi e basi
Teoria di Arrhenius
Teoria di Brønsted-Lowry
Coppie coniugate acido-base
Reazioni di protolisi
Composti anfoteri
Acidi forti e deboli
Costante di dissociazione acida
Basi forti e deboli
Costante di dissociazione basica
Basi e acidi monoprotici e poliprotici
Teoria di Lewis
Reazione di dissociazione dell’acqua
Prodotto ionico dell’acqua
Soluzioni acide, neutre, basiche
Gradi di acidità o basicità di una soluzione:
ph e pOH
Calcolo del pH di soluzioni di acidi o basi
forti o deboli
Determinazione sperimentale del pH di
una soluzione
Reazioni di neutralizzazione
Equivalente chimico
Massa equivalente
Normalità
Titolazione acido-base
Curve di titolazione
Idrolisi salina
Soluzioni tampone
Equilibri di solubilità
Effetto dello ione comune
 Rappresentare le reazioni di dissociazione ionica di una elettrolita
 Esaminare gli acidi e le basi secondo la teoria di Arrhenius e quella di
Brønsted-Lowry
 Definire e identificare una coppia coniugata acido-base
 Mettere in relazione la forza di un acido o di una base con i valori di K a e Kb
 Definire gli acidi e le basi secondo la teoria di Lewis
 Definire e calcolare il pH di una soluzione
 Descrivere la determinazione sperimentale del pH con gli indicatori
 Descrivere le reazioni di neutralizzazione
 Prevedere la natura acida, neutra o basica della soluzione di un sale
 Analizzare il meccanismo delle soluzioni tampone
 Utilizzare il valore del Kps per calcolare la solubilità di un solido ionico.
 Comprendere il comportamento degli acidi,
delle basi e dei sali in acqua
 Spiegare le proprietà di acidi e basi e
risolvere problemi quantitativi riguardanti
queste sostanze
Modulo XVIII
Conoscenze
ELETTROCHIMICA
Capacità/Abilità
Competenze
50
 Bilanciamento delle reazioni redox
 Metodo della variazione del numero di
ossidazione
 Metodo delle semireazioni
 Reazione di dismutazione
 Cella elettrochimica
 Pila Daniell
 Diagramma di cella
 Forza elettromotrice di una pila
 Elettrodi
 Potenziale standard di elettrodo
 Serie di potenziali standard di riduzione
 Pile a secco, pile reversibili, pila a
combustione
 Equazione di Nernst
 Cella elettrolitica
 Prodotto dell’elettrolisi in soluzione
acquosa
 Elettrolisi di una soluzione acida,
elettrolisi di una soluzione basica
 Elettrolisi dell’acqua
 Leggi di Faraday
 Applicazioni industriali dell’elettrolisi









Distinguere gli ossidanti dai riducenti
Bilanciare le reazioni redox con il metodo ionico-elettronico
Descrivere la pila di Daniell
Rappresentare il diagramma di cella e calcolare la f.e.m. di una cella
elettrochimica
Spiegare il funzionamento delle pile a secco e degli accumulatori
Descrivere il funzionamento della cella elettrolitica
Prevedere i prodotti che si formano in una cella elettrolitica in soluzione
acquosa
Applicare le leggi di Faraday ai processi elettrolitici
Descrivere le principali applicazioni dell’elettrolisi
 Applicare i principi delle reazioni di ossido
riduzione per costruire pile e celle
elettrolitiche e risolvere i relativi problemi
quantitativi
QUINTO ANNO (BIOLOGIA, CHIMICA E SCIENZE DELLA TERRA)
Modulo I
L’INTERNO DELLA TERRA
Conoscenze
Capacità/Abilità
Competenze
51



















La struttura stratificata della Terra
Crosta, mantello e nucleo
Litosfera, astenosfera e mesosfera
Il calore interno della Terra
Origine del calore interno
Gradiente geotermico
Il flusso di calore
Il nucleo
La zona d’ombra
Composizione del nucleo
Il mantello
Composizione del mantello
Correnti convettive nel mantello
Tomografia sismica
La crosta
Il campo magnetico terrestre
Il paleomagnetismo
Le inversioni di polarità
Stratigrafia magnetica
 Conoscere la composizione dell’interno della Terra secondo le più recenti
 Riuscire a riconoscere e stabilire relazioni
scoperte
tra i fenomeni che si osservano in superficie
con quelli che avvengono all’interno della
 Distinguere tra crosta e litosfera
Terra.
 Descrivere le caratteristiche dell'astenosfera
 Riconoscere la relazione tra la distribuzione
 Spiegare le cause del calore interno terrestre
geografica delle variazioni della densità
 Descrivere i modelli dell'interno della Terra e confrontare le informazioni che
della crosta terrestre e la sua composizione
le varie indagini forniscono in modo da ricostruire un modello
tridimensionale della struttura terrestre
 Descrivere la convezione
 Descrivere le differenze tra crosta oceanica e continentale
 Riconoscere l’importanza del campo magnetico terrestre e conoscere le
ipotesi sulla sua origine
 Riconoscere l'importanza del paleomagnetismo come prova dell'espansione
del fondale oceanico
Modulo II
LA TETTONICA DELLE PLACCHE
Conoscenze
Capacità/Abilità
Competenze
52






















Concetti generali e cenni storici
Che cosa è una placca litosferica
I margini delle placche
Quando sono “nate” le placche
Placche e moti convettivi
Il mosaico globale
Placche e terremoti
Placche e vulcani
Tettonica delle placche e risorse naturali
L’espansione del fondo oceanico
Le dorsali medio-oceaniche
Espansione del fondo oceanico
La struttura della crosta oceanica
Il meccanismo dell’espansione
Prove dell’espansione oceanica
I margini continentali
Tipi di margine continentale
Margini continentali passivi
Margini continentali trasformi
Margini continentali attivi
Tettonica delle placche e orogenesi
Gli “oceani perduti”: le ofioliti








Sapere le cause della disposizione attuale delle terre emerse
Conoscere e applicare la teoria della deriva dei continenti
Spiegare il motivo del limite di profondità dei terremoti
Descrivere la relazione tra margini di placca e risorse naturali
Comprendere come la crosta oceanica sia più giovane della continentale
Saper descrivere la struttura e il funzionamento di una dorsale oceanica
Sapere correlare la batimetria degli oceani con l’età della crosta oceanica
Spiegare l’importanza delle anomalie magnetiche in relazione al movimento
delle placche
 Capire il significato della parola “orogenesi”
 Evidenziare il ruolo dell’isostasia nel processo di innalzamento delle catene
montuose
 Spiegare il significato attribuito alle ofioliti
 Riconoscere ed interpretare il significato
della parola “relativo” riferito al movimento
delle placche
 Essere consapevoli della differenza tra
reattività vulcanica di una dorsale e quella di
un arco magmatico
 Riflettere sui fenomeni geologici
superficiali che consentono di individuare i
margini di placca
 Riconoscere la relazione tra distribuzione
geografica dei sismi, dei vulcani e delle
zone di frattura delle placche
 Interpretare in modo corretto la
distribuzione morfo-geologica in un sistema
arco-fossa
 Saper spiegare perché la velocità di
espansione del fondo oceanico cambia a
seconda del luogo
 Interpretare correttamente la presenza di
“punti caldi”
Modulo III









Conoscenze
Proprietà dell’atomo di carbonio
Formule dei composti organici
Isomeria di struttura e stereoisomeria
Proprietà fisiche
Reattività
Gruppi funzionali
Reazione omolitica ed eterolitica
Reagenti elettrofili e nucleofili
Classificazione






COMPOSTI ORGANICI
Capacità/Abilità
Descrivere le proprietà dell’atomo di carbonio
Rappresentare i composti organici tramite i diversi tipi di formule
Descrivere i vari tipi di isomeria
Descrivere le modalità con cui si svolge una rottura omolitica o etero litica di
un legame covalente
Spiegare il significato di carbanione, e carbocatione, di reagente elettrofilo e
nucleofilo
Analizzare la classificazione dei composti organici in base ai gruppi
funzionali
Competenze
 Comprendere quali sono le proprietà che
permettono al carbonio di formare milioni di
composti organici
 Comprendere i fattori che determinano la
reattività dei composti del carbonio
Modulo IV
IDROCARBURI E GRUPPI FUNZIONALI
Conoscenze
Capacità/Abilità
Competenze
53
 Ibridazione sp3, sp2, sp
 Alcani: nomenclatura, proprietà fisiche,
reazioni
 Cicloalcani: nomenclatura, proprietà
fisiche, reazioni
 Alcheni: nomenclatura, proprietà fisiche,
reazioni
 Alchini: nomenclatura, proprietà fisiche,
reazioni
 Idrocarburi aromatici monociclici
 Benzene: struttura, reazioni
 Idrocarburi aromatici policiclici
 Alogenuri alchilici: nomenclatura,
classificazione, proprietà fisiche, reazioni
 Alcoli: nomenclatura, classificazione,
proprietà fisiche, reazioni
 Eteri: nomenclatura, proprietà fisiche,
reazioni
 Fenoli: nomenclatura, proprietà fisiche,
reazioni
 Aldeidi e chetoni: il gruppo funzionale
carbonile, nomenclatura, proprietà fisiche,
reazioni
 Acidi carbossilici: il gruppo funzionale
carbossilico, nomenclatura, proprietà
fisiche, reazioni, derivati degli acidi
carbossilici, acidi carbossilici
polifunzionali
 Ammine: il gruppo funzionale amminico,
nomenclatura, proprietà fisiche, reazioni
 Spiegare la natura dei legami semplici, doppi e tripli
 Attribuire il nome IUPAC ai composti organici
 Descrivere le serie degli alcani, dei cicloalcani, degli alcheni, degli alchini,
degli idrocarburi aromatici e dei gruppi funzionali in termini di formule
generali, di formule di struttura
 Giustificare le proprietà fisiche di tutti i composti organici
 Analizzare le reazioni di tutti i composti organici
 Distinguere alcani, alcheni, alchini,
idrocarburi ciclici aromatici in base alle loro
proprietà fisiche e chimiche
 Confrontare le proprietà degli idrocarburi
alifatici e ciclici con quelle degli idrocarburi
aromatici
 Correlare i gruppi funzionali con le
proprietà e le funzioni dei composti che li
contengono
Modulo V
LE BIOMOLECOLE
Conoscenze
Capacità/Abilità
Competenze
54
 I CARBOIDRATI: caratteristiche generali
e classificazione; i monosaccaridi
(isomeria strutturale; chiralità, proiezioni
di Fischer; struttura ciclica: proiezioni di
Haworth; reazioni tipiche del gruppo
carbonile); i disaccaridi e i polisaccaridi.
 I LIPIDI: caratteristiche generali e
classificazione; struttura e proprietà dei
trigliceridi; le reazioni di idrogenazione e
di idrolisi alcalina (saponi); i fosfolipidi; le
cere; gli steroidi; le vitamine liposolubili e
la loro importanza biologica.
 GLI AMMINOACIDI, I PEPTIDI e LE
PROTEINE: gli amminoacidi: chiralità,
nomenclatura e classificazione, struttura
ionica dipolare e comportamento anfotero;
peptidi: caratteristiche del legame
peptidico e relative reazioni; proteine:
costituzione, strutture caratteristiche e
denaturazione; gli enzimi.
 GLI ACIDI NUCLEICI: composizione
chimica; nucleosidi e nucleotidi; la
struttura del DNA: la doppia elica; la
struttura e le funzioni degli acidi
ribonucleici
 Saper rappresentare la formula di struttura delle molecole organiche con le
varie rappresentazioni
 Saper rappresentare correttamente la struttura tridimensionale di una molecola
usando il modello a cunei e la proiezione di Fischer
 Saper utilizzare la nomenclatura per attribuire il nome agli isomeri dei
composti
 Saper distinguere i diversi isomeri in base alle loro proprietà fisiche o
chimiche
 Giustificare il diverso stato fisico dei grassi e degli oli
 Saper rappresentare la reazione di idrolisi alcalina dei trigliceridi
 Analizzare il ruolo biologico degli steroidi e delle vitamine liposolubili
 Giustificare il comportamento anfotero degli AA
 Analizzare i livelli di organizzazione delle proteine
 Spiegare il ruolo biologico degli enzimi e riconoscere i meccanismi d’azione
enzima-substrato e ormone-recettore
 Analizzare la composizione chimica dei nucleosidi e dei nucleotidi
 Saper esaminare la struttura del DNA e saper individuare le implicazioni
biochimiche ad essa connesse
 Descrivere il ruolo biologico dei diversi tipi di RNA.
 Correlare la struttura dei composti e la
presenza di gruppi funzionali con la loro
reattività.
 Capire la relazione tra struttura e funzione
delle biomolecole
 Riconoscere il ruolo che carboidrati, lipidi,
proteine e acidi nucleici ricoprono negli
esseri viventi.
 Essere in grado di mettere in relazione la
struttura del DNA con la conservazione, la
trasmissione e l’espressione dei caratteri
ereditari
Modulo VI
SCAMBI ENERGETICI NELLE CELLULE
Conoscenze
Capacità/Abilità
Competenze
55
 Energia e organismi viventi
 Metabolismo cellulare: anabolismo e
catabolismo
 Sintesi delle biomolecole
 Demolizione delle biomolecole.
 Strategie metaboliche
 Reazioni di ossido-riduzione
 Gli enzimi
 Cofattori dell’azione enzimatica
 I coenzimi NAD e FAD trasportatori di
elettroni
 Sequenze biochimiche
 La valuta energetica della cellula: l'ATP
 La glicolisi
 La fermentazione
 La respirazione cellulare
 Struttura dei mitocondri.
 L’ossidazione dell’acido piruvico
 Il ciclo di Krebs
 Trasporto finale di elettroni
 Meccanismo della fosforilazione ossidativa
 Bilancio energetico totale
 I primi organismi fotosintetici
 Luce, clorofilla e altri pigmenti
 Struttura dei cloroplasti
 I fotosistemi I e II
 Reazioni luce-dipendenti
 Reazioni luce-indipendenti: il ciclo di
Calvin
 Soluzioni alla carenza di CO2:
fotorespirazione e ciclo C4
 Le piante CAM
 Reazioni e prodotti della fotosintesi
 Riconoscere la differenza tra catabolismo e anabolismo e tra reazioni
esoergoniche e endoergoniche
 Riconoscere le principali vie metaboliche e la loro regolazione
 Conoscere la funzione degli enzimi, la loro struttura ed il meccanismo con cui
agiscono
 Spiegare che cosa sono i cofattori e i coenzimi
 Conoscere la formula dell’ATP e spiegare la sua funzione
 Capire che l’ATP si trasforma mediante l’idrolisi o la fosforilazione
 Sapere qual è la reazione di demolizione del glucosio e che tale reazione
avviene in diverse fasi
 Descrivere i vari tipi di fermentazione
 Conoscere il processo di glicolisi
 Descrivere la struttura dei mitocondri
 Esporre le fasi della respirazione cellulare: ossidazione dell'acido piruvico,
ciclo di Krebs, trasporto finale di elettroni
 Descrivere il meccanismo della fosforilazione ossidativa
 Fare un bilancio energetico totale del processo di demolizione del glucosio
 Conoscere l'evoluzione degli organismi fotosintetici
 Individuare la differenza tra cellule chemiosintetiche e fotosintetiche
 Sapere qual è la reazione principale della fotosintesi e che tale reazione
avviene in diverse fasi
 Conoscere la natura della luce e che cosa sono i pigmenti
 Conoscere la struttura dei cloroplasti
 Spiegare le funzioni dei fotosistemi I e II e i processi che avvengono in essi
 Descrivere le reazioni luce-dipendenti che costituiscono il primo stadio della
fotosintesi
 Descrivere le reazioni luce-indipendenti: il ciclo di Calvin
 Capire quando si attua nelle piante il processo della fotorespirazione
 Conoscere gli altri metodi delle piante per fissare la CO2: la via del C4, le
piante CAM
 Conoscere quali sono i prodotti finali della fotosintesi
 Comprendere che il vivente è un sistema
aperto inserito in un flusso di energia
 Comprendere che l'energia metabolica serve
al mantenimento del livello di
organizzazione
 Comprendere il ruolo centrale del glucosio
nel metabolismo degli esseri viventi
 Capire l'importanza dei coenzimi nelle
reazioni di ossido riduzione
 Comprendere l’importanza dell’ATP come
valuta energetica delle cellule
 Individuare i processi attraverso cui tutte le
cellule trasformano l’energia contenuta negli
alimenti in energia utilizzabile per compiere
le varie funzioni vitali.
 Comprendere l’importanza dei processi
fotosintetici per la sintesi delle molecole
organiche.
 Riconoscere la centralità del processo
fotosintetico nei flussi di materia e di energia
all’interno della biosfera
Modulo VII
Conoscenze
GENETICA DI VIRUS E BATTERI E TECNOLOGIA DEL DNA RICOMBINANTE
Capacità/Abilità
Competenze
56






















I plasmidi
Il processo di coniugazione
I virus
Ciclo litico e lisogeno
Il processo di trasduzione
Il meccanismo di infezione dei retrovirus
I trasposoni
Gli enzimi di restrizione
La separazione dei frammenti di
restrizione
Il sequenziamento dei frammenti
Ibridazione degli acidi nucleici
Clonaggio genico
Il “montaggio” del DNA ricombinante
Le librerie genomiche
La PCR
Anticorpi monoclonali
La terapia genica
Gli OGM
La clonazione animale
Applicazioni a livello agroalimentare e
sanitario
Il Progetto Genoma Umano
Profilo genetico e crimine
 Descrivere le peculiarità strutturali del plasmide F
 Spiegare i meccanismi che sono alla base della coniugazione
 Descrivere la struttura generale dei virus mettendo in evidenza la loro
funzione di vettori nei batteri e nelle cellule eucariote
 Mettere a confronto un ciclo litico con un ciclo lisogeno
 Spiegare in che cosa consiste il processo di trasduzione distinguere tra
trasduzione generale e trasduzione specializzata
 Descrivere il meccanismo di azione dei retrovirus
 Descrivere le caratteristiche dei trasposoni evidenziando quali conseguenze
può comportare la loro mobilità
 Mettere a confronto le caratteristiche dei diversi vettori
 Spiegare che cosa si intende per DNA ricombinante
 Descrivere le proprietà degli enzimi di restrizione
 Spiegare la tecnica di separazione e sequenziamento
 Spiegare la tecnica dell’ibridazione
 Spiegare che cosa è una libreria genomica
 Illustrare il processo con cui si possono clonare sequenze di DNA
 Descrivere il meccanismo della reazione a catena della polimerasi
evidenziando lo scopo di tale processo
 Spiegare i che modo è possibile indurre i batteri a sintetizzare proteine utili
 Spiegare la tecnica di produzione degli anticorpi monoclonali
 Spiegare che cosa si intende per transgenico e OGM
 Evidenziare vantaggi e svantaggi dei prodotti OGM
 Spiegare in che cosa consiste una terapia genica e in quali casi può essere
applicata
 Descrivere le tappe del Progetto Genoma Umano mettendo in evidenza
obiettivi,difficoltà e limiti
 Saper capire l’importanza dei vettori
cellulari per la naturale trasmissione di
informazioni genetiche a favore di una
maggiore variabilità
 Comprendere l’importanza di queste
conoscenze per gli sviluppi delle scienze
biologiche e delle loro potenzialità di
applicazione
 Considerare come una nuova rivoluzione
scientifica la manipolazione di questi
meccanismi naturali
 Saper seguire le varie tappe del processo
con cui gli scienziati riescono ad
individuare, sequenziare, isolare e copiare
un gene di particolare interesse biologico
 Saper comprendere l’enorme potenzialità
delle attuali conoscenze di ingegneria
genetica evidenziando quali nuove soluzioni
la tecnica del DNA ricombinante ha
individuato e quali nuove prospettive potrà
fornire a problemi di carattere
agroalimentare e medico finora insoluti
 Saper evidenziare l’importanza delle più
recenti conquiste dell’uomo nel campo della
medicina ottenute grazie alle attuali
conoscenze di genetica molecolare
Modulo VIII
ATMOSFERA, FENOMENI METEOROLOGICI E CLIMA
Conoscenze
Capacità/Abilità
Competenze
57
 Composizione, suddivisione e limite
dell'atmosfera
 L'atmosfera nel tempo geologico
 Il bilancio termico del pianeta Terra
 La pressione atmosferica e i venti
 La circolazione atmosferica generale:
circolazione nella bassa e alta troposfera
 L'umidità atmosferica e le precipitazioni
 Stabilità atmosferica e saturazione
 Come si formano le precipitazioni
 Le perturbazioni atmosferiche; masse
d'aria e fronti
 Dalla meteorologia alla climatologia
 Processi climatici e loro interazioni con
litosfera e biosfera (i suoli)
 Distribuzione geografica dei diversi climi
(interazione atmosfera e idrosfera)











Saper illustrare caratteristiche e specificità dell’atmosfera
Saper indicare i fattori che influenza no la pressione atmosferica
Saper descrivere le aree cicloniche e anticicloniche
Saper spiegare la circolazione nella bassa e nella alta atmosfera
Saper definire il concetto di stabilità dell'aria
Saper spiegare come si formano le precipitazioni
Saper definire le masse d'aria e le loro zone di origine
Saper definire i fronti
Saper indicare gli elementi e i fattori del clima
Saper indicare la classificazione dei climi secondo Koppen
Saper esaminare i fattori che determinano la variabilità delle condizioni
meteorologiche e climatiche
 Riuscire a riconoscere e stabilire
l’importanza dei fenomeni meteorologici
 Conoscere gli strumenti con cui poter
rilevare il clima di una data zona
 Riconoscere la relazione tra la distribuzione
geografica delle variazioni climatiche
 Conoscere le informazioni e i limiti di un
modello climatico
 Saper raccogliere ed utilizzare semplici dati
meteorologici per disegnare un diagramma
climatico
Modulo IX
INTERAZIONI TRA GEOSFERE E CAMBIAMENTI CLIMATICI
Conoscenze
Capacità/Abilità
Competenze
58
 Il riscaldamento globale (interazione
atmosfera-idrosfera-criosfera-biosfera)
 La temperatura dell’atmosfera terrestre e il
ruolo dei gas serra
 I dati sull’andamento della temperatura
annua nel tempo
 Variazioni di temperatura connesse a
processi naturali
 Gli effetti dell’attività solare
 Gli effetti dell’attività vulcanica
 Moti millenari della Terra e variazioni
climatiche; le glaciazioni
 I processi di retroazione
 L’assorbimento di CO2 e le correnti
oceaniche
 La fusione nel permafrost
 Le attività antropiche che modificano il
clima
 L'andamento attuale della temperatura
dell'atmosfera terrestre
 Il ritiro dei ghiacci
 La tropicalizzazione del clima
 La frequenza e l’intensità degli uragani
 Le conseguenze sulla fauna e sulla
vegetazione
 Come ridurre le emissioni dei gas serra
 Il Protocollo di Kyoto
 Saper leggere e analizzare i grafici dell'IPCC e descrivere i diversi scenari
 Saper visualizzare il pianeta Terra come un
per il riscaldamento globale
sistema integrato nel quale ogni singola sfera
è intimamente connessa all'altra (atmosfera,
 Riconoscere l’importanza delle variazioni di temperatura media
idrosfera, criosfera, biosfera)
 Conoscere gli effetti di un riscaldamento globale
 Applicare le conoscenze acquisite ai contesti
 Sapere cosa è l’effetto serra
reali, con particolare rapporto uomo ambiente
 Saper indicare le cause naturali del cambiamento climatico: ruolo
dell'attività vulcanica e la variabilità solare
 Sapere cosa si intende per processi di retroazione
 Saper indicare le possibili conseguenze delle variazioni dei regimi climatici
in relazione alle risorse idriche, all'agricoltura, agli oceani, alla riduzione del
ghiaccio marino e del permafrost
 Saper valutare l'impatto delle attività umane sul clima globale; il ruolo della
CO2 come interruttore dei gas serra
59
INDIRIZZO SCIENTIFICO OPZIONE SCIENZE APPLICATE
PRIMO BIENNIO
CLASSI PRIME (CHIMICA E SCIENZE DELLA TERRA)
Modulo I
Conoscenze
 La teoria particellare della materia
 Definizione di: materia, sostanze, atomi,
elementi, composti, molecole, miscele
 Le tecniche di separazione dei miscugli
omogenei ed eterogenei: la filtrazione, la
centrifugazione, la cromatografia, l’estrazione,
la distillazione
 L’unità di massa atomica
 Massa atomica e massa molecolare
 Numero atomico e numero di massa
 Gli isotopi
 Le trasformazioni fisiche e le trasformazioni
chimiche della materia
 I reagenti e i prodotti di una reazione chimica














INTRODUZIONE ALLA CHIMICA
Capacità/Abilità
Distinguere un elemento da un composto
Definire le sostanze pure
Distinguere un atomo da una molecola
Distinguere un composto da una miscela
Distinguere i miscugli omogenei da quelli eterogenei
Identificare il solvente e il soluto di una soluzione
Spiegare il principio di funzionamento di ognuna delle
tecniche di separazione dei miscugli
Identificare gli utilizzi delle tecniche di separazione dei
miscugli
Distinguere la massa atomica relativa da quella assoluta
Distinguere tra massa atomica e massa molecolare
Definire gli isotopi
Saper distinguere una trasformazione fisica da una
trasformazione chimica.
Saper utilizzare il linguaggio grafico e simbolico per
rappresentare una semplice trasformazione chimica.
Identificare i reagenti e i prodotti di una reazione chimica
Competenze
 Comprendere il significato della teoria particellare
 Riconoscere la materia organizzata in sostanze pure,
miscugli omogenei e miscugli eterogenei
 Individuare le tecniche più adatte per separare le varie
tipologie di miscugli
 Comprendere i processi fisici alla base delle tecniche di
separazione dei miscugli
 Individuare la disposizione e il ruolo delle particelle
subatomiche in un atomo
 Comprendere il significato del numero atomico e del
numero di massa
 Essere consapevoli che gli isotopi di un elemento hanno
identiche proprietà chimiche ma proprietà fisiche non
coincidenti
 Identificare i fenomeni fisici macroscopici che sono
associati all’instaurarsi di una reazione chimica
Modulo II
Conoscenze
LE PROPRIETA' DEGLI ELEMENTI E DEI COMPOSTI
Abilità/Capacità
Competenze
60






I simboli degli elementi
La tavola periodica
Metalli, non metalli e semimetalli
Elementi e composti
Atomi e molecole
Gli ioni
 I composti ionici
 Cenni sul legame chimico
 Descrivere la disposizione degli elementi nella tavola
periodica
 Descrivere le proprietà fisiche e chimiche di metalli, non
metalli e semimetalli
 Confrontare le proprietà fisiche della materia con le
proprietà chimiche
 Definire l’elemento chimico dal punto di vista
microscopico
 Definire la molecola
 Spiegare la differenza tra simbolo e formula
 Distinguere le formule degli elementi dalle formule dei
composti
 Ricavare informazioni dalle formule chimiche sulla
composizione di un composto
 Definire l’anione e il catione
 Definire i composti ionici
 Spiegare il motivo per cui si forma un legame chimico
 Comprendere l’importanza della tavola periodica nella
classificazione degli elementi
 Identificare le proprietà fisiche e chimiche di metalli, non
metalli e semimetalli
 Essere consapevoli dei livelli microscopici o macroscopici
in cui si manifestano le proprietà chimiche o fisiche
 Individuare la composizione particellare degli elementi e dei
composti
 Individuare i criteri per scrivere le formule chimiche di
elementi e composti
 Comprendere le differenze tra i composti molecolari e i
composti ionici
 Conoscere e correlare, nelle linee fondamentali, il
comportamento delle varie sostanze
Modulo III
GLI STATI DI AGGREGAZIONE DELLA MATERIA




Conoscenze
Caratteristiche degli stati di aggregazione
della materia: solido, liquido e gassoso
La teoria cinetica
I passaggi di stato
Curve di riscaldamento e di raffreddamento




Capacità/Abilità
Descrivere le proprietà dei solidi, dei liquidi e degli
aeriformi
Distinguere i gas dai vapori
Definire i termine indicanti un cambiamento di stato
Descrivere le curve di riscaldamento delle sostanze pure e
dei miscugli




Competenze
Applicare la teoria particellare della materia ai cambiamenti
di stato
Conoscere le variabili di stato dei gas e la relativa influenza
sul comportamento di un gas
Comprendere come la variazione della pressione influenza i
passaggi di stato
Saper distinguere le curve di riscaldamento delle sostanze
pure e dei miscugli
Modulo IV
LO STATO SOLIDO
Conoscenze







Caratteri distintivi dello stato solido
Solidi cristallini
Allotropia, polimorfismo,
isomorfismo
Proprietà fisiche dei cristalli
Classificazione dei cristalli
Solidi amorfi
Conoscenze







Caratteri distintivi dello stato solido
Solidi cristallini
Allotropia, polimorfismo,
isomorfismo
Proprietà fisiche dei cristalli
Classificazione dei cristalli
Solidi amorfi
Conoscenze







Caratteri distintivi dello stato solido
Solidi cristallini
Allotropia, polimorfismo,
isomorfismo
Proprietà fisiche dei cristalli
Classificazione dei cristalli
Solidi amorfi
61
Modulo V
LO STATO LIQUIDO
Conoscenze







Caratteri distintivi dello stato liquido
Evaporazione
La tensione di vapore
L’ebollizione
La tensione superficiale
La viscosità
La capillarità
Conoscenze







Caratteri distintivi dello stato liquido
Evaporazione
La tensione di vapore
L’ebollizione
La tensione superficiale
La viscosità
La capillarità
Conoscenze







Caratteri distintivi dello stato liquido
Evaporazione
La tensione di vapore
L’ebollizione
La tensione superficiale
La viscosità
La capillarità
Modulo VI
LO STATO AERIFORME
Conoscenze
 Teoria cinetica dei gas
 Le leggi dei gas ideali: Boyle, Charles, GayLussac, Avogadro
 Equazione di stato dei gas ideali
 Vapori e gas
Capacità/Abilità
 Descrivere il comportamento di un gas ideale
 Definire le leggi dei gas ideali e rappresentarle
graficamente
 Conoscere le variabili di stato dei gas e la relativa
influenza sul comportamento di un gas
 Analizzare la differenza tra gas evapori
Competenze
 Elencare, motivandole, le proprietà dello stato gassoso
 Specificare in che cosa un gas reale differisce da un gas
ideale
 Descrivere i gas mediante la teoria cinetica- molecolare
 Applicare nella risoluzione dei problemi le leggi di Boyle, di
Charles, di Gay-Lussac, il principio di Avogadro e
l’equazione generale dei gas ideali
Modulo VII
IL PIANETA TERRA
Conoscenze
Abilità/Capacità
Competenze
62











La posizione della Terra nell’Universo
Cenni su stelle e galassie
Il Sistema Solare
Le leggi di Keplero e la legge di Newton
Forma e dimensione della Terra
L’orientamento, il reticolato geografico,
latitudine e longitudine
Elementi di cartografia
I movimenti della Terra: rotazione e
rivoluzione con relative prove e conseguenze
Le stagioni e le zone astronomiche
La Luna: caratteristiche generali, movimenti e
relative conseguenze;
La misura del tempo: il giorno, l’anno e i fusi
orari
 Conoscere le caratteristiche fondamentali del Sistema
Solare
 Saper descrivere le leggi di Keplero e la legge di Newton
 Sapere come si misura il tempo
 Saper descrivere i moti della Terra e quali sono le
conseguenze
 Saper individuare e descrivere le zone astronomiche
 Saper descrivere le caratteristiche della superficie luna
 Saper spiegare quali sono le conseguenze dei moti della
Luna
 Sapersi orientare nello spazio e nel tempo
 Saper inquadrare i corpi celesti e la Terra, in un ambito
complessivo
 Riconoscere l’importanza della costruzione di modelli e del
loro continuo aggiornamento
 Individuare nel “sistema Terra” un sistema di equilibri
complessi e delicati
Modulo VIII
L’IDROSFERA
Conoscenze
 La molecola dell’acqua e le sue proprietà
 Il mare in movimento: le onde, le maree, le
correnti
 Gli oceani e i fondali oceanici
 Le acque continentali: i fiumi e i laghi
 Il ciclo dell’acqua (cenni sull’inquinamento)
Abilità/Capacità
 Saper rappresentare la molecola dell’acqua e il legame fra
le molecole
 Saper interpretare le proprietà dell’acqua in base alla
struttura e conoscere il ciclo idrologico
 Conoscere la distribuzione delle risorse idriche sulla Terra
 Sapere come varia la salinità dell’acqua marina
 Conoscere i principali movimenti che caratterizzano le
acque oceaniche
Competenze
 Valutare le variazioni in atto nelle risorse idriche del pianeta
 Assunzione di comportamenti responsabili nell’uso della
risorsa acqua
 Applicazione delle conoscenze acquisite a nuovi contesti,
anche legati alla vita quotidiana
Modulo IX
LA GEOMORFOLOGIA
Conoscenze
 Il modellamento
 Gli ambienti geomorfologici
 L’evoluzione del paesaggio fisico
Abilità/Capacità
 Riconoscere le forze che hanno modellato un paesaggio
 Conoscere i processi di disgregazione fisica e alterazione
chimica delle rocce
 Descrivere le principali morfologie glaciali, desertiche e
costiere
Competenze
 Collegare un paesaggio naturale noto, agli agenti esogeni
che ne hanno modellato le struttura
 Considerare in modo critico e consapevole la forte influenza
dell’uomo sull’ambiente
 Comprendere il valore del paesaggio della propria regione
per poterlo salvaguardare
63
CLASSI SECONDE (BIOLOGIA E CHIMICA)
Modulo I
LE MOLECOLE DELLA VITA
Conoscenze
 La struttura della molecola d’acqua
 Le proprietà dell’acqua: densità, calore
specifico, coesione e adesione
 Le soluzioni
 Monomeri e polimeri
 Condensazione e idrolisi dei polimeri
 Caratteristiche dei carboidrati
 Caratteristiche delle proteine
 Gli amminoacidi
 Le quattro strutture delle proteine
 Caratteristiche dei lipidi
 Caratteristiche degli acidi nucleici
 I nucleotidi
 DNA, RNA e ATP
Abilità/Capacità
 Mettere in relazione la struttura molecolare dell’acqua
con le sue proprietà
 Distinguere una sostanza idrofila da una idrofobica
 Spiegare le caratteristiche delle soluzioni
 Distinguere i monomeri dai polimeri
 Comprendere le funzioni delle reazione di condensazione
e di idrolisi
 Distinguere le categorie di carboidrati biologicamente
importanti e comprendere la relazione tra struttura e
funzione
 Elencare le funzioni svolte dalle proteine negli organismi
viventi
 Descrivere la struttura degli amminoacidi
 Descrivere i quattro livelli della struttura di una proteina
e correlare a ogni livello di organizzazione la funzione
delle relative proteine
 Spiegare le caratteristiche dei fosfolipidi e le loro
interazioni con l’acqua
 Illustrare le funzioni svolte dagli acidi nucleici
 Descrivere la struttura dei nucleotidi
 Evidenziare le differenze strutturali e funzionali tra DNA
e RNA e il ruolo energetico svolto dall’ATP
Competenze
 Individuare nella molecola d’acqua le particolari caratteristiche
che la rendono indispensabile alla vita
 Essere in grado di individuare nei composti organici le molecole
che costituiscono gli esseri viventi
 Comprendere le funzioni che svolgono le biomolecole negli
esseri viventi in relazione alla loro struttura
 Comprendere che le trasformazioni di alcune molecole
organiche sono alla base di tutte le attività svolte dalle cellule
Modulo II
LE CELLULE:STRUTTURE E FUNZIONI
Conoscenze
Abilità/Capacità
Competenze
64


















Le dimensioni delle cellule
Microscopio ottico e microscopio elettronico
Caratteristiche delle cellule procariotiche
Caratteristiche generali delle cellule
eucariotiche
La cellula animale e la cellula vegetale
Struttura generale delle membrane cellulari
Diffusione semplice e facilitata
L’osmosi
Il trasporto attivo
Endocitosi
Esocitosi
Gli organuli cellulari
Il nucleo e il nucleolo
La parete delle cellule vegetali
Gli enzimi
L’energia di attivazione
La specificità degli enzimi
Gli enzimi ed i processi metabolici
 Spiegare perché le dimensioni delle cellule devono
essere molto limitate
 Mettere in relazione le dimensioni delle cellule con gli
strumenti utilizzati per osservarle
 Descrivere la struttura delle cellule procariotiche ed
eucariotiche
 Distinguere la cellula animale da quella vegetale
 Descrivere secondo il modello a mosaico fluido la
struttura chimica della membrana cellulare
 Definire il fenomeno fisico della diffusione
 Descrivere la diffusione semplice e quella facilitata
attraverso una membrana semipermeabile
 Mettere in relazione l’osmosi con la concentrazione dei
soluti
 Specificare i tre tipi di trasporto attivo mettendoli a
confronto
 Comprendere il significato funzionale di endocitosi ed
esocitosi
 Elencare gli organuli cellulari e le rispettive funzioni
 Saper evidenziare l’importanza nelle cellule di un
sistema interno di membrane e del citoscheletro
 Saper individuare l’esatto ruolo svolto dai cloroplasti e
dai mitocondri in relazione al fabbisogno energetico.
 Descrivere la struttura e le funzioni del nucleo, del
nucleolo
 Spiegare la funzione dei catalizzatori nelle reazioni
chimiche ed in particolare in quelle biologiche
 Descrivere gli enzimi e la loro relazione con i substrati
 Comprendere il ruolo degli enzimi nei processi di
trasformazione dell’energia
 Sapere individuare la sostanziale unitarietà dei viventi in tutti i
suoi aspetti
 Individuare nella cellula un sistema aperto che scambia
continuamente materia ed energia con l’ambiente
 Saper comprendere che la capacità di prelevare energia e materia
dall’ambiente e trasformarla secondo i propri scopi è una
proprietà peculiare dei viventi
Modulo III
LA DIVISIONE DELLE CELLULE: MITOSI E MEIOSI
Conoscenze
Abilità/Capacità
Competenze
65
 La scissione binaria nei procarioti
 Il ciclo cellulare comprende l’interfase e la fase
mitotica
 La preparazione del nucleo alla mitosi
 Strutture coinvolte nella mitosi
 Le fasi della mitosi: profase, , metafase,
anafase, telofase
 La citodieresi nelle cellule animali e vegetali
 Mitosi e riproduzione asessuata
 Riproduzione sessuata e variabilità genetica
 La prima e la seconda divisione meiotica
 Mitosi e meiosi a confronto
 Meiosi e variabilità genetica
 Autosomi e cromosomi sessuali
 Differenze tra il cromosoma X e il cromosoma
Y
 Il cariotipo
 Anomalie del cariotipo
 Evidenziare l’importanza della divisione cellulare nella
 Essere in grado di individuare nei processi di riproduzione
crescita degli organismi
cellulare e di riproduzione degli organismi la base per la
continuità della vita nonché per la variabilità dei caratteri che
 Descrivere la scissione binaria dei procarioti
consente l’evoluzione degli organismi viventi e la biodiversità
 Elencare le fasi comprese nel ciclo cellulare distinguendo
l’interfase dalla fase mitotica e dalla citodieresi
 Descrivere le sottofasi G1, S e G2
 Descrivere il processo mitotico distinguendo gli eventi
salienti di ogni fase
 Confrontare la citodieresi delle cellule animali e quella
delle cellule vegetali
 Mettere in relazione la mitosi con la riproduzione
asessuata
 Spiegare la relazione tra riproduzione sessuata e
variabilità genetica
 Spiegare la prima divisione meiotica
 Descrivere il crossing-over evidenziando il suo
contributo alla variabilità genetica
 Spiegare la seconda divisione meiotica
 Confrontare la meiosi con la mitosi evidenziando
analogie e differenze
 Distinguere tra autosomi e cromosomi sessuali
 Saper cogliere le differenze tra i due processi di
gametogenesi nell’uomo e nella donna
 Descrivere quali conseguenze si possono verificare nei
gameti in seguito a errori del processo meiotico
 Specificare le anomalie che si possono osservare nel
cariotipo
 Mettere in relazione la presenza o l’assenza di un
cromosoma con l’insorgenza di una sindrome
 Collegare il cariotipo delle principali anomalie
numeriche degli autosomi e degli eterosomi con gli
aspetti distintivi delle relative sindromi e con la loro
incidenza sulla popolazione umana
Modulo IV
Conoscenze
MENDEL E LA GENETICA CLASSICA
Abilità/Capacità
Competenze
66
 Il lavoro di Mendel
 Le leggi di Mendel
 L’ampliamento del concetto di gene:
mutazioni, interazioni alleliche, interazioni
geniche, effetti multipli di un singolo gene,
geni e ambiente.
 Determinazione del sesso
 Caratteri legati al sesso
 Gruppi di associazione e di ricombinazione
genica
 Illustrare le fasi del lavoro sperimentale di Mendel che
ha portato alla formulazione della legge della
segregazione e della legge dell’indipendenza dei caratteri
 Spiegare le linee pure in termini di genotipo
 Distinguere tra dominante e recessivo, tra genotipo e
fenotipo, e tra omozigote ed eterozigote
 Costruire un quadrato di Punnett conoscendo i genotipi
degli individui che si incrociano
 Elencare alcuni caratteri umani dominanti e recessivi
 Applicare un testcross per determinare il genotipo
relativo a un fenotipo dominante
 Leggere in termini fenotipici il rapporto 9:3:3:1
 Costruire un quadrato di Punnett per due caratteri diversi
da quelli scelti da Mendel
 Distinguere, ipotizzando i possibili fenotipi della prole,
tra dominanza incompleta, codominanza e alleli multipli
 Comprendere che l’espressione genica è il frutto
dell’interazione tra geni ed ambiente
 Distinguere tra il cromosoma X e il cromosoma Y
 Dimostrare che è il padre, e non la madre, a determinare
il sesso dei figli
 Spiegare che cosa si intende per carattere legato al sesso
e descrivere le modalità della sua trasmissione
 Fornire una spiegazione dei dati ottenuti da Morgan
incrociando i moscerini «occhi rossi» con quelli «occhi
bianchi»
 Definire, per quanto riguarda i caratteri legati al sesso, il
genotipo dei genitori conoscendo il fenotipo dei figli
 Spiegare il significato e le conseguenze dei gruppi di
associazione
 Spiegare quali effetti potrebbe generare il crossing over
se i geni non fossero posti sui cromosomi in modo
ordinato e lineare
 Ipotizzare i risultati di un incrocio in cui due caratteri
ereditari siano posti sullo stesso cromosoma
 Saper leggere e interpretare gli alberi genealogici
 Saper comprendere la complessità della trasmissione dei caratteri
e spiegarla secondo il modello mendeliano e non mendeliano
 Saper comprendere come mai in una popolazione possano
comparire tanti diversi fenotipi e comprenderne il valore.
 Saper comprendere il ruolo dell’ambiente nell’espressione dei
geni
 Saper mettere in relazione le mutazioni e il processo evolutivo.
Modulo V
Conoscenze
I VIVENTI E LA BIODIVERSITA'
Abilità/Capacità
Competenze
67






La classificazione dei viventi
Concetto di specie
Il sistema di classificazione di
Linneo
Filogenesi e classificazione
I regni
Principali caratteristiche morfologiche e
funzionali e relativi adattamenti evolutivi di
monere, protisti, funghi, vegetali e animali
 Definire il concetto di specie
 Indicare il criterio adottato per definire una specie
biologica
 Individuare nell’isolamento riproduttivo il criterio più
importante per il riconoscimento di una specie
 Fare qualche esempio di nomenclatura binomia
distinguendo tra genere e specie
 Rilevare come le somiglianze morfologiche spesso non
sono attendibili per classificare correttamente un
organismo
 Spiegare perché uno studio filogenetico viene reso molto
più attendibile dall’analisi delle sequenze dei filamenti di
DNA e delle proteine
 Evidenziare gli aspetti fondamentali degli organismi
vegetali
 Evidenziare gli aspetti fondamentali degli organismi
animali
 Distinguere gli organismi vertebrati e invertebrati
 Elencare i principali phyla di invertebrati e vertebrati
 Descrivere analogie e differenze tra i vari organismi
 Comprendere come diverse discipline quali la paleontologia, la
genetica, la biochimica, l’etologia, oltre all’analisi dei dati
morfologici permettano ai naturalisti di stabilire i criteri più
adeguati per la classificazione degli organismi viventi
 Individuare negli organismi procarioti i primi colonizzatori della
Terra capaci di adattarsi agli ambienti più diversi e inospitali
 Comprendere che molti organismi procarioti rivestono un ruolo
di fondamentale importanza per la salvaguardia degli equilibri
ambientali
 Saper evidenziare l’enorme varietà dei protisti, unicellulari e
pluricellulari, presenti sul nostro pianeta, riconoscendo quelle
caratteristiche che li rendono i probabili antenati di piante,
animali e funghi
 Comprendere l’importanza ecologica dei funghi per il loro ruolo
nei processi di riciclaggio delle sostanze nutritive e dei viventi
stessi
 Comprendere che nel corso dell’evoluzione gli organismi
vegetali sono andati incontro a una diversificazione e a una
complessità sempre maggiore, sviluppando strutture via via più
adatte a risolvere problemi di natura ambientale e climatica
 Percorrere le principali tappe evolutive che, nel corso di centinaia
di milioni di anni, hanno portato gli animali ad acquisire
caratteristiche anatomiche e fisiologiche sempre più specializzate
e complesse
 Comprendere il valore della biodiversità
Modulo VI
ORIGINE DELLA VITA E TEORIE EVOLUTIVE
Conoscenze
Abilità/Capacità
Competenze
68
 Le caratteristiche del vivente
 Evoluzione chimica e comparsa dei primi
organismi cellulari
 Evoluzione metabolica: anaerobi e aerobi,
autotrofi ed eterotrofi
 La cellula procariote e relativa evoluzione
 La cellula eucariote e relativa evoluzione
 La pluricellularità
 La scala geocronologica
 Fissismo ed evoluzionismo
 La teoria di Lamarck
 La teoria darwiniana
 Prove a favore dell’evoluzione
 La selezione naturale
 Identificare nei procarioti i primi esseri viventi comparsi
sulla Terra
 Spiegare come i primi organismi hanno risolto il
problema dell’energia e del nutrimento
 Spiegare come i primi organismi foto sintetici hanno
modificato l’atmosfera terrestre
 Descrivere come si ritiene si siano formate le cellule
eucariote (endosimbiosi)
 Collocare nella scala geocronologica i principali eventi
della storia della vita
 Spiegare la differenza tra le teorie fissiste e
l’evoluzionismo
 Descrivere la teoria evolutiva di Lamarck
 individuandone gli aspetti più innovativi
 Descrivere le prove a favore dell’evoluzione fornite dalla
paleontologia, dalla biogeografia e dall’anatomia
comparata e le osservazioni di Darwin
 Spiegare il legame tra variabilità all’interno di una specie
e selezione naturale
 Spiegare il significato di adattamento e di equilibrio
dinamico
 Saper collocare i viventi nell’ambiente e comprenderne
l’evoluzione
 Saper interpretare i complessi processi evolutivi che portano alla
comparsa della vita
 Saper cogliere lo sviluppo storico delle teorie evolutive
evidenziando la novità e complessità della teoria darwiniana
 Saper interpretare i complessi processi evolutivi che portano alla
comparsa di nuove specie
 Comprendere come il successo evolutivo di una specie sia in
relazione con il suo grado di adattamento all’ambiente e con la
sua capacità di modificarsi insieme ad esso
Modulo VII
ECOLOGIA
Conoscenze
Abilità/Capacità
Competenze
69











Concetto di e ecosistema
Livelli trofici e catene alimentari
Produttività primaria
Trasferimenti di energia all’interno di un
ecosistema
Piramidi del flusso di energia, del numero di
organismi e della biomassa
Cicli biogeochimici: componenti geologiche e
biologiche
Concetto di popolazione: struttura e crescita
Concetto di comunità e tipi di interazione
La nicchia ecologica
Le successioni ecologiche e le comunità climax
Azione antropica, gestione delle risorse naturali
e impronta ecologica
 Definire il concetto di ecosistema e descrivere i rapporti
che intercorrono tra i componenti di una catena
alimentare e tra gli stessi e l’ambiente
 Definire i termini catena alimentare e rete alimentare
evidenziandone le differenze.
 Elencare i livelli trofici più comuni facendo alcuni
esempi di organismi. Distinguere tra consumatori primari
e secondari
 Evidenziare l’importanza dei detritivori distinguendo tra
saprofagi e decompositori
 Mettere in rapporto la lunghezza di una catena
alimentare con la quantità di energia che può essere
trasferita da un livello trofico a un altro
 Spiegare l’utilità delle piramidi del flusso di energia, del
numero di organismi e della biomassa per lo studio di un
ecosistema
 Individuare i principali eventi caratteristici dei cicli del
carbonio,dell’azoto e del fosforo
 Definire il termine popolazione e saper individuare i
principali fattori che influenzano la struttura e la crescita
di una popolazione
 Spiegare da che cosa è determinata la capacità portante
 Prevedere la crescita demografica nei prossimi anni in
base ai dati disponibili
 Definire in modo completo la nicchia ecologica
distinguendo fra fondamentale e realizzata e
evidenziando la relazione tra nicchia e organismo
 Saper comprendere l’importanza delle diverse strategie
messe in atto da ogni specie di una comunità e del loro
significato adattativo.
 Spiegare il processo che attraverso una successione
ecologica porta alla comunità climax e distinguere fra i
tipi di successione
 Saper comprendere la complessità delle relazioni che
intercorrono tra gli organismi e tra gli organismi e l’ambiente
 Saper comprendere che la continua disponibilità di sostanze
inorganiche in un ecosistema dipende da complessi processi che
coinvolgono molti organismi ma anche lenti processi di natura
geochimica
 Saper comprendere che la sopravvivenza di un ecosistema
dipende da un continuo apporto di energia e di risorse e che la
Terra ha risorse limitate
 Essere consapevole dell'interdipendenza tra l'uomo, gli altri
organismi viventi e l'ambiente, per comprendere quanto l’attività
umana ha inciso e incida sugli equilibri naturali in modo da
maturare comportamenti responsabili.
Modulo VIII
ECOLOGIA APPLICATA
Conoscenze
Capacità/Abilità
Competenze
70












La biologia della conservazione
La biodiversità
I livelli di biodiversità
La distribuzione della biodiversità
Il valore diretto e indiretto della
biodiversità
La grande estinzione in corso e le
cause
Misurare la biodiversità
Gli indicatori biologici
Il metodo IBE
Ecotossicologia e bioaccumulo
Conservare la biodiversità
Strategia della Unione Europea sulla
Biodiversità fino al 2020
 Definire e caratterizzare il campo di
studio e azione della biologia della
conservazione
 Definire la biodiversità secondo i
quattro livelli di studio
 Conoscere il valore diretto della
biodiversità riguardo i possibili
utilizzi in medicina nell’agricoltura e
come valore di consumo
 Conoscere il valore indiretto della
biodiversità riguardo i servizi eco
sistemici indispensabili forniti dalle
aree naturali
 Conoscere le cinque cause principali
della cospicua perdita di biodiversità
in corso
 Conoscere l’indice di diversità di
Simpson
 Conoscere le caratteristiche di un
buon indicatore biologico per il
biomonitoraggio
 Conoscere il metodo IBE
nell’applicazione allo studio della
qualità dell’acqua e dell’aria
 Spiegare quale contributo dà la eco
tossicologia al monitoraggio
ambientale
 Spiegare i criteri di scelta delle
specie da conservare e le
metodologie più adatte
 Comprendere gli scopi e le
metodologie per il ripristino degli
ecosistemi degradati
 Capire la concezione e l’utilità di una
rete ecologica ben strutturata
 Sapere che la perdita di biodiversità
viene contrastata da normative a vari
livelli
 Comprendere la complessità
delle relazioni che
intercorrono tra gli organismi
che fanno parte
dell’ecosistema
 Comprendere il ruolo che ha
avuto ed ha l’uomo con le sue
attività nel determinare le
attuali condizioni del pianeta
 Comprendere che
salvaguardare la biodiversità
significa anche salvaguardare
il nostro futuro
 Comprendere che sono
necessari dei cambiamenti
nelle scelte e nei
comportamenti di ciascuno di
noi per salvaguardare il
pianeta
Modulo IX
LA MATERIA SI TRASFORMA
71





Conoscenze
I reagenti e i prodotti di una reazione chimica
La legge di Lavoisier.
La legge di Proust.
La legge di Dalton
La teoria atomica di Dalton
Abilità/Capacità
Competenze
 Saper utilizzare il linguaggio grafico e simbolico per
 Identificare i fenomeni fisici macroscopici che sono associati
rappresentare una semplice trasformazione chimica.
all’instaurarsi di una reazione chimica
 Identificare i reagenti e i prodotti di una reazione chimica  Comprendere il significato delle leggi ponderali
 Definire le leggi ponderali
 Correlare la teoria atomica di Dalton con le leggi ponderali
 Spiegare perché, a differenza dei miscugli, i composti
hanno un rapporto di combinazione costante.
Modulo X









Conoscenze
Il numero di Avogadro
La mole
Determinazione della composizione
percentuale degli elementi in un composto
Determinazione della formula minima e
molecolare di un composto
Equazioni di reazione
Bilanciamento delle equazioni chimiche
Calcoli stechiometrici
Reagente limitante e reagente in eccesso
Resa di reazione







STECHIOMETRIA DEI COMPOSTI CHIMICI E DELLE REAZIONI
Abilità/Capacità
Competenze
Saper eseguire calcoli semplici con le moli
 Comprendere i concetti di mole e di massa molare
Definire i rapporti di combinazione esistenti tra le
 Essere in grado di svolgere esercizi con le moli, con le
quantità dei vari elementi in un composto
composizioni percentuali
Ricavare la formula di un composto conoscendo la
 Usare la mole come unità di misura della quantità di sostanza e
percentuale di ogni suo elemento
come ponte tra sistemi macroscopici (solidi, liquidi e gas) e i
sistemi microscopici (atomi, molecole e ioni)
Bilanciare una reazione chimica

Saper ricavare una formula minima e molecolare note le sue
Leggere un’equazione chimica bilanciata sia sotto
composizioni percentuali
l’aspetto macroscopico sia sotto l’aspetto microscopico
 Individuare i criteri per scrivere le formule chimiche di elementi
Saper effettuare calcoli stechiometrici
e composti
Riconoscere il reagente in eccesso e quello limitante
 Comprendere che le reazioni procedono fino all'esaurimento del
rispetto alle quantità stechiometriche
reagente limitante
 Comprendere il significato di "resa" di una reazione
SECONDO BIENNIO
CLASSI TERZE (BIOLOGIA, CHIMICA E SCIENZE DELLA TERRA)
Modulo I
Conoscenze
DNA, CODICE GENETICO, SINTESI PROTEICA, ESPRESSIONE GENICA
Capacità/Abilità
Competenze
72















Il ruolo del DNA;
Il modello di Watson e Crick
La duplicazione del DNA
Il DNA come portatore di informazioni
Il codice genetico e la sua traduzione: geni e
proteine
Il ruolo dell'RNA
Il codice genetico
La sintesi proteica
Implicazioni biologiche: mutazioni puntiformi
Struttura dei cromosomi e regolazione
dell'espressione genica: il cromosoma procariote
Regolazione dell'espressione genica nei
procarioti
Il cromosoma eucariote
Regolazione dell'espressione genica negli
eucarioti
Il DNA del cromosoma eucariote
Trascrizione ed elaborazione dell'mRNA negli
eucarioti
 Spiegare il ruolo svolto dal DNA negli esseri viventi
 Descrivere in linea generale il modello di DNA proposto
da Watson e Crick
 Spiegare che cosa si intende per codice genetico
 Evidenziare le differenze tra la struttura dell’RNA e quella
del DNA
 Spiegare in che cosa consiste il processo di trascrizione
mettendo in evidenza la funzione dell’RNA messaggero
 Descrivere la funzione dei ribosomi e dell’RNA di
trasporto
 Definire il termine mutazione e spiegare che cosa si
intende per puntiforme
 Illustrare il meccanismo mediante cui un filamento di DNA può
formare una copia complementare di se stesso
 Evidenziare in che cosa la duplicazione del DNA di una cellula
eucariote differisce da quella di una cellula procariote
 Considerare le forme viventi quali espressioni diverse e
diversificate di un unico patrimonio di caratteri genetici
Modulo II









Conoscenze
Il problema dell'atomo
Scoperta dell'esistenza di particelle più piccole
dell'atomo
I primi modelli atomici
Struttura dell'atomo, numero atomico, numero
di massa, isotopi
L'atomo di Bohr
Il principio di indeterminazione di Heisenberg
La teoria atomica moderna e gli orbitali
La configurazione elettronica degli elementi
La configurazione elettronica esterna





L'ATOMO
Capacità/Abilità
Descrivere la struttura dell’atomo e conoscere le
caratteristiche fisiche di protoni, neutroni ed elettroni.
Distinguere il numero atomico dal numero di massa
Definire gli isotopi
Descrivere le teorie dei modelli atomici da Thomson fino
alla teoria degli orbitali
Conoscere le regole per costruire le configurazioni
elettroniche degli elementi




Competenze
Individuare la disposizione e il ruolo delle particelle
subatomiche in un atomo
Comprendere il significato del numero atomico e del numero di
massa
Essere consapevoli che gli isotopi di un elemento hanno
identiche proprietà chimiche ma proprietà fisiche non
coincidenti
Saper costruire le configurazioni elettroniche degli elementi
Modulo III
Conoscenze
IL SISTEMA PERIODICO
Capacità/Abilità
Competenze
73
 Il sistema periodico di Mendeleev
 Corrispondenza tra sistema periodico e
configurazione elettronica degli elementi
 Dimensioni degli atomi, volume atomico,
energia di ionizzazione, affinità elettronica,
elettronegatività
 La configurazione elettronica stabile e l'ottetto
 Descrivere la disposizione degli elementi nella tavola
periodica
 Descrivere le proprietà fisiche e chimiche di metalli, non
metalli e semimetalli
 Distinguere tra gruppi e periodi della tavola periodica
 Definire i termini di volume atomico, energia di
ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività
 Spiegare perché gli atomi tendono ad assumere la
configurazione elettronica dei gas nobili
 Comprendere l’importanza della tavola periodica nella
classificazione degli elementi
 Identificare le proprietà fisiche e chimiche di metalli, non
metalli e semimetalli
 Comprendere che le proprietà fisiche e chimiche variano
periodicamente in funzione del numero atomico e della
configurazione elettronica degli atomi.
 Mettere in relazione la disposizione degli elettroni con la
tendenza di un atomo a reagire
Modulo IV






Conoscenze
Il concetto di legame chimico
I vari tipi di legame: ionico, covalente,
dativo, a idrogeno, metallico
Le forze di Van der Waals
Legame chimico ed energia
Ibridazione degli orbitali e geometria
delle molecole
La determinazione della struttura delle
molecole









IL LEGAME CHIMICO
Capacità/Abilità
Spiegare il motivo per cui si forma un legame chimico
Definire i vari tipi di legami
Saper distinguere tra legame covalente puro, covalente polare,
ionico, dativo.
Individuare quali molecole con legami covalenti polari sono dipoli
Saper distinguere una sostanza polare da una apolare.
Rappresentare la geometria della molecola dell’acqua
Spiegare quando e come si forma il legame a idrogeno
Definire l’energia di legame
Saper applicare la teoria VSEPR per determinare la geometria
molecolare







Competenze
Comprendere il significato degli elettroni di valenza e il loro
ruolo nella formazione di un legame chimico
Comprendere il significato della diversa disposizione degli
elettroni tra il legame covalente puro e il legame covalente
polare
Comprendere che il tipo di legame che si forma tra due o più
elementi dipende dalla loro elettronegatività.
Capire che le caratteristiche fisiche degli elementi e dei
composti dipendono dalla natura del legame che li lega
Mettere in relazione le proprietà dei metalli con le
caratteristiche del legame metallico
Comprendere perché le proprietà fisiche dell’acqua sono
determinate dalla sua polarità e dalla presenza del legame a
idrogeno tra le molecole dell’acqua
Saper distinguere quali legami intermolecolari sono presenti in
una sostanza
Modulo V
Conoscenze
PRINCIPALI TIPI DI COMPOSTI
Capacità/Abilità
Competenze
74
 Il numero di ossidazione e la valenza
 Leggere e scrivere le formule più
semplici
 La classificazione dei composti
inorganici
 Proprietà dei composti binari
 Nomenclatura dei composti binari
 Proprietà dei composti ternari
 Nomenclatura dei composti ternari
 Spiegare la differenza tra simbolo e formula
 Saper determinare il numero di ossidazione di un elemento in un
composto
 Conoscere la classificazione e la nomenclatura dei composti
inorganici binari, ternari (tradizionale, di Stock, IUPAC)
 Ricavare informazioni dalle formule chimiche sulla
composizione di un composto
 Saper classificare i vari tipi di composti
 Data una formula chimica, saper assegnare correttamente il
nome.
 Dato il nome di un composto, saper scrivere la corretta formula
chimica corrispondente
Modulo VI
Conoscenze
Solvatazione e idratazione
Ionizzazione e dissociazione
Elettroliti
La solubilità
Concentrazione delle soluzioni
Proprietà colligative
Innalzamento ebullioscopico e
abbassamento crioscopico
 Osmosi e pressione osmotica













LE SOLUZIONI
Capacità/Abilità
Spiegare perché le sostanze si sciolgono nei solventi
Provare la solubilità di una sostanza in acqua o in altri solventi
Preparare soluzioni di data concentrazione
Descrivere le proprietà colligative delle soluzioni
Costruire la curva di solubilità in acqua in funzione della
temperatura, di una sostanza solida.
Capire come variano le proprietà di un liquido in presenza di un
soluto
Competenze
 Preparare soluzioni a concentrazione nota e spiegare la solubilità
nei solventi con il modello cinetico-molecolare, e le proprietà
colligative delle soluzione
 Risolvere problemi quantitativi riguardanti le soluzioni
Modulo VII









Conoscenze
Classificazione delle reazioni chimiche
Reazione di sintesi
Reazione di analisi
Reazione di combinazione
Reazione di decomposizione
Reazione di spostamento o di scambio
Reazione di doppio scambio
Equazione ionica netta
Equazioni acido-base
TIPI DI REAZIONI
Capacità/Abilità
 Saper classificare e riconoscere i principali tipi di reazione
chimica
Competenze
 Comprendere il significato e le modalità di ogni tipo di reazione
chimica
Modulo VIII
TERMODINAMICA CHIMICA
Conoscenze
Capacità/Abilità
Competenze
75











Energia nelle reazioni chimiche
Calore di reazione
Misura del calore di reazione
Reazioni esotermiche ed endotermiche
Primo principio della termodinamica
Entalpia
Variazione di entalpia nelle reazioni
Reazioni di combustione
Legge di Hess
Secondo principio della termodinamica
Variazioni di entropia in una
trasformazione fisica e in un sistema
chimico
 Energia libera
 Spontaneità di una reazione chimica
 Stabilire e descrivere i concetti di sistema e ambiente
 Comprendere che una reazione avviene spontaneamente quando
sono soddisfatte alcune condizioni
 Applicare il primo e il secondo principio della termodinamica
 Analizzare gli scambi di energia termica e chimica in una
reazione esotermica ed endotermica
 Applicare la legge di Hess per calcolare la variazione di entalpia
standard di reazione
 Prevedere la variazione di entropia in una trasformazione fisica
e in un sistema chimico e calcolare la variazione di entropia
standard di reazione
 Applicare l’equazione di Gibbs per calcolare la variazione di
energia libera standard
Modulo IX











Conoscenze
Velocità delle reazioni chimiche
Dinamica delle reazioni
Teoria delle collisioni
Teoria del complesso attivato
Diagrammi di energia di attivazione
Fattori che influenzano la velocità di
reazione
Natura dei reagenti
Concentrazione dei reagenti
Temperatura del sistema reagente
Stato di suddivisione dei reagenti
Catalizzatori





CINETICA CHIMICA
Capacità/Abilità
Definire l’espressione della velocità di reazione
Esaminare le reazioni chimiche in relazione alla teoria delle
collisioni e del complesso attivato
Analizzare il decorso energetico di una reazione chimica
Descrivere i fattori che influenzano la velocità di reazione
Giustificare la relazione che lega il meccanismo di reazione
all’ordine di reazione
Competenze
 Descrivere i fattori che influenzano la velocità di reazione
 Comprendere il significato dell'energia di attivazione e correlarla
all'uso dei catalizzatori
Modulo X
Conoscenze
I MINERALI E LE ROCCE
Capacità/Abilità
Competenze
76
 Cristalli minerali e loro proprietà
 Sistematica dei minerali
 Introduzione allo studio delle rocce: le
rocce della crosta terrestre, come
riconoscere le rocce
 Il ciclo litogenetico








Riconoscere e definire un minerale
Saper distinguere un minerale da un non- minerale
Identificare gli elementi più comuni sulla Terra
Identificare i silicati, in base alla composizione chimica e alla
struttura
Comunicare i criteri in base ai quali sono classificati
Identificare i non silicati e la loro struttura e composizione
Descrivere le caratteristiche generali e l’aspetto delle rocce e
formulare ipotesi sulla loro formazione
Interpretare il ciclo litogenetico.
 Considerare la dinamicità del pianeta, che dà vita a una continua
ciclicità della materia, delle rocce, della vita
 Utilizzare le conoscenze teoriche acquisite, applicandole al
riconoscimento dei diversi tipi di rocce
Modulo XI
Conoscenze
 Processo magmatico, genesi ed
evoluzione dei magmi
 Cristallizzazione magmatica e
differenziazione
 Classificazione delle rocce ignee
PROCESSO MAGMATICO E ROCCE IGNEE
Capacità/Abilità
Competenze
 Distinguere tra magma felsico e mafico
 Riconoscere le rocce ignee nel paesaggio
 Classificare le rocce ignee
 Riferire, con linguaggio appropriato, i processi che hanno
portato alla formazione delle rocce ignee
Modulo XII
Conoscenze
 La formazione dei sedimenti
(degradazione fisica e chimica)
 Proprietà delle rocce sedimentarie
 Dai sedimenti alle rocce sedimentarie: la
diagenesi
 Le proprietà fondamentali delle rocce
sedimentarie
 La classificazione delle rocce
sedimentarie
 Le rocce sedimentarie più comuni;
 Principi di stratigrafia
 Il suolo




PROCESSO SEDIMENTARIO E ROCCE SEDIMENTARIE
Capacità/Abilità
Competenze
Descrivere le caratteristiche delle rocce sedimentarie
 Riconoscere le caratteristiche dei vari tipi di paesaggio
Analizzare i diversi processi di fossilizzazione e di diagenesi
Interpretare i modelli della formazione delle rocce sedimentarie  Riconoscere l'importanza della salvaguardia del paesaggio
clastiche, organogene e chimiche
 Riconoscere le rocce sedimentarie nel paesaggio
Conoscere la struttura del suolo
 Riconoscere il legame tra facies
e ambienti di sedimentazione
 Riconoscere la relazione tra sequenza stratigrafica e ricostruzione
paleoecologica
 Riconoscere il legame tra clima e suolo
 Riconoscere l'importanza del suolo e la sua salvaguardia
Modulo XIII
Conoscenze
PROCESSO METAMORFICO E ROCCE METAMORFICHE
Capacità/Abilità
Competenze
77
 Il metamorfismo
 Tipi di metamorfismo: regionale, di
contatto, cataclastico, idrotermale
 Facies metamorfiche
 Minerali indice
 Struttura delle rocce metamorfiche
 Classificazione delle rocce metamorfiche
 Spiegare il processo del metamorfismo e il ruolo di pressione e
temperatura
 Descrivere le caratteristiche delle rocce metamorfiche
 Classificare le rocce metamorfiche in base alla loro struttura
 Spiegare il significato dei minerali indice
 Riconoscere le rocce metamorfiche nel paesaggio
Modulo XIV











Conoscenze
La composizione dei magmi
Tipi di magma
Morfologia e classificazione dei vulcani
Distribuzione geografica dei vulcani
Il meccanismo eruttivo
Tipi di eruzione
I prodotti dell’attività vulcanica
Attività vulcanica esplosiva
Attività vulcanica effusiva
Manifestazioni gassose
Rischio vulcanico: previsione e
prevenzione





I VULCANI
Capacità/Abilità
Conoscere la composizione del magma e la sua viscosità, e
classificarlo in base al contenuto in silice
Spiegare le cause della risalita del magma
Confrontare le eruzioni esplosive ed effusive
Riconoscere e descrivere i prodotti dell’attività vulcanica
Riconoscere e descrivere le diverse forme degli apparati
vulcanici
Competenze
 Riuscire a riconoscere e stabilire relazioni tra i fenomeni che si
osservano in superficie con quelli che avvengono all’interno della
Terra
 Valutare il rischio sismico nel caso di eruzioni vulcaniche e
correlare i due fenomeni
 Riconoscere la relazione tra distribuzione geografica dei vulcani e
dei terremoti
Modulo XV












Conoscenze
Definizione di terremoto
Comportamento elastico delle rocce
Ciclicità statistica dei fenomeni sismici
Onde sismiche
Misura delle vibrazioni sismiche
Determinazione dell’epicentro di un
terremoto
Distribuzione geografica dei terremoti
Energia e intensità dei terremoti
Scala Richter e Mercalli
Previsione e controllo dei terremoti
Il rischio sismico
L’importanza della prevenzione







I TERREMOTI
Capacità/Abilità
Sapere che le rocce si possono deformare e saper analizzare le
forze che provocano le deformazioni
Conoscere e applicare la teoria del rimbalzo elastico
Spiegare il ciclo sismico
Descrivere un terremoto e riconoscere le onde sismiche in un
sismogramma
Comprendere come i sismogrammi siano fondamentali per
ricavare i dati relativi ad un evento sismico (ipocentro,
epicentro, magnitudo....)
Saper confrontare intensità e magnitudo
Sapere cosa si intende per rischio sismico
Competenze
 Riconoscere cause ed effetti dei fenomeni sismici e saperli
interpretare
 Essere consapevoli della differenza tra “pericolosità” e rischio
sismico
 Riflettere sulla vulnerabilità delle costruzioni realizzate dall’uomo
 Riconoscere la relazione tra distribuzione geografica dei sismi e
strutture litosferiche
78
CLASSI QUARTE (BIOLOGIA E CHIMICA)
Modulo I






Conoscenze
Organizzazione corporea dei mammiferi
Giunzioni tra cellule
I tessuti del corpo umano
Tessuto epiteliale, connettivo,
ghiandolare
Tessuto osseo, muscolare, nervoso.
Alcune importanti funzioni
dell’organismo: omeostasi, integrazione
e controllo


STUDIO DEL CORPO UMANO INTRODUZIONE
Capacità/Abilità
Competenze
Sapere quali organi sono contenuti nella cavità toracica e
 Saper quali sono le caratteristiche dei tre tipi di tessuto muscolare
addominale;
 Sapere illustrare i diversi tipi di neuroni
Saper che cosa differenzia gli animali ectotermi da quelli
 Conoscere il ruolo dell’omeostasi
endotermi;
 Sapere cosa si intende per metabolismo
Sapere quali sono alcune caratteristiche distintive dei
 Conoscere il meccanismo a feedback
mammiferi
Conoscere l’organizzazione gerarchica del corpo umano
Conoscere con quale criterio vengono classificati i tessuti






SISTEMA SCHELETRICO, SISTEMA MUSCOLARE
Capacità/Abilità
Competenze
Sapere cosa si intende per endoscheletro
 Comprendere i concetti di funzionamento delle ossa
Saper descrivere la struttura dello scheletro umano
 Essere in grado di distinguere le varie forme delle ossa
Sapere i criteri di classificazione delle ossa
 Saper spiegare il ruolo dell’ATP nella contrazione muscolare
Sapere cosa sono i tendini e i legamenti
 Individuare i criteri per descrivere una unità motoria
Saper descrivere la struttura di un muscolo scheletrico
Spiegare il meccanismo della contrazione



Modulo II






Conoscenze
Struttura micro e macroscopica delle
ossa
Classificazione delle ossa
Difetti e osteopatie
Struttura micro e macroscopica del
muscolo
Il meccanismo della contrazione
La regolazione della contrazione
Modulo III
Conoscenze
 Evoluzione del sistema digerente;
 Introduzione istologica ed organizzativa
del sistema digerente umano
 La bocca, la faringe e l’esofago
 Lo stomaco, l’intestino tenue e crasso
 Ghiandole annesse
 Regolazione del glucosio ematico
 Elementi per una corretta alimentazione:
la dieta mediterranea





IL SISTEMA DIGERENTE
Capacità/Abilità
Descrivere le funzioni del processo digestivo
Descrivere il ruolo dei vari componenti dell’apparato digerente
Definire in che modo il cibo riesce a passare nell’esofago e non
nel canale respiratorio
Definire i principali componenti dei succhi gastrici
Distinguere la differenza fra pepsina e pepsinogeno
Competenze
 Comprendere quale ruolo riveste il muco che riveste le pareti
dello stomaco
 Capire quali soluzioni strutturali consentono di ampliare la
superficie intestinale
 Comprendere quale ruolo hanno il fegato e il pancreas nella
demolizione del cibo
 Comprendere in che modo e in quale forma vengono assorbite le
molecole organiche
 Comprendere l’importanza di una corretta alimentazione
79
Modulo IV
Conoscenze
 Evoluzione dei sistemi respiratorio;
 Introduzione istologica ed organizzativa
del sistema respiratorio umano
 Le prime vie respiratorie
 Bronchi e polmoni
 Infezioni delle vie respiratorie
 Trasporto e scambio di gas
 Il controllo della respirazione
 Educazione antifumo
IL SISTEMA RESPIRATORIO
Capacità/Abilità
 Capire i processi che permettono lo scambio gassoso
 Descrivere la struttura degli apparati coinvolti nel processo
respiratorio
 Saper analizzare la meccanica respiratoria
Competenze
 Comprendere quali fattori e organi entrano nel meccanismo del
controllo respiratorio
 Conoscere l’importanza delle variazioni di livello della CO2 nel
sangue
 Comprendere l’importanza dei danni derivanti dal fumo
Modulo V
IL SISTEMA CIRCOLATORIO
Conoscenze
 Evoluzione del sistema cardiovascolare
 Organizzazione del sistema circolatorio
umano
 Il sangue: composizione
 I vasi sanguigni e le loro patologie
 Il cuore
 Regolazione del battito cardiaco.
Patologie.
 La pressione sanguigna
 Il sistema linfatico
Capacità/Abilità
 Descrivere i componenti del sistema cardiovascolare
 Sapere le funzioni svolte dal cuore e dal sangue
 Conoscere la differenza tra circolazione sistemica e circolazione
polmonare
 Sapere quali sono i componenti del sangue
 Sapere come avviene lo scambio gassoso tra sangue e tessuti
Competenze
 Descrivere il percorso che fa il sangue all’interno del cuore
 Conoscere il ruolo delle principali valvole cardiache
 Sapere dove si origina il battito cardiaco e come avviene il suo
controllo
 Conoscere i principali problemi legati al sistema circolatorio
 Conoscere il ruolo del sistema linfatico
Modulo VI






Conoscenze
Evoluzione del sistema escretore
Anatomia del sistema escretore umano
Funzione del rene
Regolazione della funzione renale
Patologie associate al rene
Regolazione della temperatura corporea.
IL SISTEMA ESCRETORE E LA TERMOREGOLAZIONE
Capacità/Abilità
Competenze
 Conoscere gli organi che costituiscono il sistema escretore
 Sapere il ruolo degli ormoni nella regolazione operata dal rene
 Sapere quali sono i processi fondamentali coinvolti nella
 Riconoscere le cause dell’insufficienza renale
regolazione dell’ambiente chimico interno
 Descrivere il rapporto tra attività enzimatica e temperatura
 Conoscere i quattro processi fondamentali mediante cui avviene
corporea
la formazione dell’urina
Modulo VII
Conoscenze
SISTEMA ENDOCRINO
Capacità/Abilità
Competenze
80
 Anatomia e fisiologia del sistema
endocrino
 Il meccanismo di azione degli ormoni. I
feromoni
 Le principali ghiandole endocrine:
 L’ipofisi
 L’ipotalamo
 La tiroide e le paratiroidi
 Le ghiandole surrenali
 Il pancreas
 La ghiandola pineale
 Altri tessuti secernenti ormoni
 Descrivere il ruolo del sistema endocrino e nervoso
 Conoscere le differenze tra cellule neurosecretrici e cellule
bersaglio
 Conoscere la posizione e il ruolo delle principali ghiandole
secretrici
 Sapere il funzionamento del meccanismo di controllo a
feedback
 Per ogni ghiandola conoscere gli ormoni prodotti e il loro ruolo
 Capire il diverso meccanismo di azione degli ormoni
 Sapere i danni provocati da un errato funzionamento nella
produzione e/o regolazione ghiandolare
Modulo VIII










Conoscenze
Evoluzione del sistema nervoso
L’impulso nervoso e sua propagazione
La sinapsi; i neurotrasmettitori
Struttura del sistema nervoso centrale e
periferico: somatico ed autonomo,
simpatico e parasimpatico
La percezione sensoriale e i suoi recettori
L’occhio, l’orecchio
Le endorfine; gli psicofarmaci. Le
droghe
L’encefalo: anatomia
Elaborazione delle informazioni e delle
emozioni
Malattie neurovegetative e disturbi
mentali





IL SISTEMA NERVOSO
Capacità/Abilità
Saper descrivere i diversi tipi di neuroni e la loro organizzazione
Sapere la funzione delle cellule gliali
Conoscere le parti che formano il SNC
Sapere il funzionamento di un arco riflesso
Descrivere la differenze tra sistema somatico e autonomo,
simpatico e parasimpatico e le loro funzioni






Competenze
Capire il funzionamento della propagazione dell’impulso nervoso
Conoscere la differenza tra sinapsi chimiche ed elettriche
Descrivere la differenza tra sinapsi eccitatoria ed inibitoria
Conoscere i quattro tipi principali di neurotrasmettitori
Saper descrivere la struttura e la funzione del SNC
Conoscere le principali malattie neurodegenerative e disturbi
mentali
Modulo IX
Conoscenze
IL SISTEMA RIPRODUTTORE
Capacità/Abilità
Competenze
81
 Richiamo alla gametogenesi nella specie
umana
 Il sistema riproduttore maschile
 Regolazione della produzione di ormoni
maschili
 Il sistema riproduttore femminile
 Regolazione della produzione di ormoni
femminili
 Malattie a trasmissione sessuale
 La contraccezione e metodi
contraccettivi
 Lo sviluppo dell’embrione
 Il ruolo della placenta; i tre trimestri
intrauterini; il parto
 Conoscere l’anatomia del sistema riproduttore umano
 Sapere come avviene la produzione e la regolazione della
produzione dei gameti
 Conoscere gli ormoni coinvolti nella gametogenesi
 Sapere le principali infezioni e malattie a trasmissione sessuale
 Conoscere i principali metodi anticoncezionali
 Conoscere i principali esami diagnostici da attuare per una
efficace prevenzione
 Sapere le principali cause di sterilità
 Conoscere lo sviluppo embrionale fino al parto
Modulo X









Conoscenze
I meccanismi di difesa del corpo umano
Immunità innata; risposta infiammatoria
Immunità acquisita
Linfociti B e immunità mediata da
anticorpi
I vaccini
Struttura e funzione degli anticorpi; le
allergie; malattie autoimmuni
Linfociti T e immunità mediata da
cellule
Trapianti di organi e trasfusioni di
sangue
Malattie da immunodeficienza; l’AIDS







IL SISTEMA IMMUNITARIO
Capacità/Abilità
Sapere quali sono i principali agenti patogeni
Sapere la differenza tra immunità acquisita e innata
Conoscere i vari tipi di leucociti
Sapere il ruolo svolto dall’istamina
Conoscere gli eventi che caratterizzano una risposta
infiammatoria
Conoscere i principali componenti del sistema immunitario
Sapere cosa caratterizza una risposta immunitaria
Competenze
 Sapere cosa si intende per antigene e anticorpi
 Sapere quali funzioni hanno le plasmacellule e le cellule della
memoria
 Sapere cosa sono i vaccini e quali vaccinazioni sono obbligatorie
in Italia
 Conoscere le principali malattie autoimmuni
 Conoscere il ruolo dei linfociti T e B
 Conoscere le principali malattie da immunodeficienza
Modulo XI
Conoscenze
EDUCAZIONE ALLA SALUTE
Capacità/Abilità
Competenze
82
 Rischi connessi a errata alimentazione,
abuso di alcoolici, danni da fumo, uso di
droghe o psicofarmaci
 Rischi derivanti dall’assunzione di
sostanze dopanti e/o anabolizzanti
 Rischi derivanti da malattie trasmissibili
anche sessualmente
 Rischi derivanti da abitudini di vita
sedentaria associata a scorretta
alimentazione
 Saper descrivere gli effetti nocivi prodotti dall'assunzione di
sostanze pericolose
 Saper descrivere gli effetti legati ad abitudini di vita scorrette
 Correlare i comportamenti errati con i possibili effetti
sull'organismo
Modulo XII
















Conoscenze
Reazioni irreversibili e reversibili
Equilibrio chimico
Legge di azione di massa
La costante di equilibrio Kc
La costante di equilibrio Kp
Equilibri eterogenei
Applicazioni della costante di equilibrio
Grado di avanzamento di una reazione
Verso di svolgimento di una trazione
Concentrazione all’equilibrio di una
specie chimica
Tabelle dell’equilibrio
Il principio di Le Chatelier
Effetto sull’equilibrio della variazione
della concentrazione dei componenti
Effetto sull’equilibrio della variazione di
pressione o di volume
Effetto sull’equilibrio della variazione di
temperatura
Reazioni a completamento





EQUILIBRIO CHIMICO
Capacità/Abilità
Descrivere l’equilibrio chimico sia da un punto di vista
macroscopico sia microscopico
Utilizzare il quoziente di reazione per prevedere in quale
direzione evolverà una reazione
Calcolare la costante di equilibrio di una reazione dai valori
delle concentrazioni
Applicare il valore numerico della costante di equilibrio per
calcolare la concentrazione dei componenti di una reazione che
ha raggiunto l’equilibrio
Utilizzare il principio di Le Chatelier allo scopo di prevedere
l’effetto del cambiamento del numero di moli, del volume o
della temperatura sulla posizione dell’equilibrio.
Competenze
 Comprendere il concetto di equilibrio dinamico
 Spiegare le proprietà dei sistemi chimici all’equilibrio e
comprenderne l'evoluzione in seguito a perturbazioni
Modulo XIII
EQUILIBRI IN SOLUZIONE ACQUOSA
Conoscenze
Capacità/Abilità
Competenze
83




























Elettroliti
Acidi e basi
Teoria di Arrhenius
Teoria di Brønsted-Lowry
Coppie coniugate acido-base
Reazioni di protolisi
Composti anfoteri
Acidi forti e deboli
Costante di dissociazione acida
Basi forti e deboli
Costante di dissociazione basica
Basi e acidi monoprotici e poliprotici
Teoria di Lewis
Reazione di dissociazione dell’acqua
Prodotto ionico dell’acqua
Soluzioni acide, neutre, basiche
Gradi di acidità o basicità di una
soluzione: ph e pOH
Calcolo del pH di soluzioni di acidi o
basi forti o deboli
Determinazione sperimentale del pH di
una soluzione
Reazioni di neutralizzazione
Equivalente chimico
Massa equivalente
Normalità
Titolazione acido-base
Curve di titolazione
Idrolisi salina
Soluzioni tampone
Equilibri di solubilità
Effetto dello ione comune
 Rappresentare le reazioni di dissociazione ionica di una
elettrolita
 Esaminare gli acidi e le basi secondo la teoria di Arrhenius e
quella di Brønsted-Lowry
 Definire e identificare una coppia coniugata acido-base
 Mettere in relazione la forza di un acido o di una base con i
valori di Ka e Kb
 Definire gli acidi e le basi secondo la teoria di Lewis
 Definire e calcolare il pH di una soluzione
 Descrivere la determinazione sperimentale del pH con gli
indicatori
 Descrivere le reazioni di neutralizzazione
 Prevedere la natura acida, neutra o basica della soluzione di un
sale
 Analizzare il meccanismo delle soluzioni tampone
 Utilizzare il valore del Kps per calcolare la solubilità di un
solido ionico.
 Comprendere il comportamento degli acidi, delle basi e dei sali in
acqua
 Spiegare le proprietà di acidi e basi e risolvere problemi
quantitativi riguardanti queste sostanze
Modulo XIV
Conoscenze
ELETTROCHIMICA
Capacità/Abilità
Competenze
84
 Bilanciamento delle reazioni redox
 Metodo della variazione del numero di
ossidazione
 Metodo delle semireazioni
 Reazione di dismutazione
 Cella elettrochimica
 Pila Daniell
 Diagramma di cella
 Forza elettromotrice di una pila
 Elettrodi
 Potenziale standard di elettrodo
 Serie di potenziali standard di riduzione
 Pile a secco, pile reversibili, pila a
combustione
 Equazione di Nernst
 Cella elettrolitica
 Prodotto dell’elettrolisi in soluzione
acquosa
 Elettrolisi di una soluzione acida,
elettrolisi di una soluzione basica
 Elettrolisi dell’acqua
 Leggi di Faraday
 Applicazioni industriali dell’elettrolisi









Distinguere gli ossidanti dai riducenti
Bilanciare le reazioni redox con il metodo ionico-elettronico
Descrivere la pila di Daniell
Rappresentare il diagramma di cella e calcolare la f.e.m. di una
cella elettrochimica
Spiegare il funzionamento delle pile a secco e degli
accumulatori
Descrivere il funzionamento della cella elettrolitica
Prevedere i prodotti che si formano in una cella elettrolitica in
soluzione acquosa
Applicare le leggi di Faraday ai processi elettrolitici
Descrivere le principali applicazioni dell’elettrolisi
 Applicare i principi delle reazioni di ossido riduzione per
costruire pile e celle elettrolitiche e risolvere i relativi problemi
quantitativi
QUINTO ANNO (SCIENZE DELLA TERRA, CHIMICA E BIOLOGIA)
Modulo I
L’INTERNO DELLA TERRA
Conoscenze
Capacità/Abilità
Competenze
85



















La struttura stratificata della Terra
Crosta, mantello e nucleo
Litosfera, astenosfera e mesosfera
Il calore interno della Terra
Origine del calore interno
Gradiente geotermico
Il flusso di calore
Il nucleo
La zona d’ombra
Composizione del nucleo
Il mantello
Composizione del mantello
Correnti convettive nel mantello
Tomografia sismica
La crosta
Il campo magnetico terrestre
Il paleomagnetismo
Le inversioni di polarità
Stratigrafia magnetica
 Conoscere la composizione dell’interno della Terra secondo le
più recenti scoperte
 Distinguere tra crosta e litosfera
 Descrivere le caratteristiche dell'astenosfera
 Spiegare le cause del calore interno terrestre
 Descrivere i modelli dell'interno della Terra e confrontare le
informazioni che le varie indagini forniscono in modo da
ricostruire un modello tridimensionale della struttura terrestre
 Descrivere la convezione
 Descrivere le differenze tra crosta oceanica e continentale
 Riconoscere l’importanza del campo magnetico terrestre e
conoscere le ipotesi sulla sua origine
 Riconoscere l'importanza del paleomagnetismo come prova
dell'espansione del fondale oceanico
 Riuscire a riconoscere e stabilire relazioni tra i fenomeni che si
osservano in superficie con quelli che avvengono all’interno della
Terra.
 Riconoscere la relazione tra la distribuzione geografica delle
variazioni della densità della crosta terrestre e la sua
composizione
Modulo II
LA TETTONICA DELLE PLACCHE
Conoscenze
Capacità/Abilità
Competenze
86






















Concetti generali e cenni storici
Che cosa è una placca litosferica
I margini delle placche
Quando sono “nate” le placche
Placche e moti convettivi
Il mosaico globale
Placche e terremoti
Placche e vulcani
Tettonica delle placche e risorse naturali
L’espansione del fondo oceanico
Le dorsali medio-oceaniche
Espansione del fondo oceanico
La struttura della crosta oceanica
Il meccanismo dell’espansione
Prove dell’espansione oceanica
I margini continentali
Tipi di margine continentale
Margini continentali passivi
Margini continentali trasformi
Margini continentali attivi
Tettonica delle placche e orogenesi
Gli “oceani perduti”: le ofioliti











Sapere le cause della disposizione attuale delle terre emerse
Conoscere e applicare la teoria della deriva dei continenti
Spiegare il motivo del limite di profondità dei terremoti
Descrivere la relazione tra margini di placca e risorse naturali
Comprendere come la crosta oceanica sia più giovane della
continentale
Saper descrivere la struttura e il funzionamento di una dorsale
oceanica
Sapere correlare la batimetria degli oceani con l’età della crosta
oceanica
Spiegare l’importanza delle anomalie magnetiche in relazione
al movimento delle placche
Capire il significato della parola “orogenesi”
Evidenziare il ruolo dell’isostasia nel processo di innalzamento
delle catene montuose
Spiegare il significato attribuito alle ofioliti
 Riconoscere ed interpretare il significato della parola “relativo”
riferito al movimento delle placche
 Essere consapevoli della differenza tra reattività vulcanica di una
dorsale e quella di un arco magmatico
 Riflettere sui fenomeni geologici superficiali che consentono di
individuare i margini di placca
 Riconoscere la relazione tra distribuzione geografica dei sismi,
dei vulcani e delle zone di frattura delle placche
 Interpretare in modo corretto la distribuzione morfo-geologica in
un sistema arco-fossa
 Saper spiegare perché la velocità di espansione del fondo
oceanico cambia a seconda del luogo
 Interpretare correttamente la presenza di “punti caldi”
Modulo III









Conoscenze
Proprietà dell’atomo di carbonio
Formule dei composti organici
Isomeria di struttura e stereoisomeria
Proprietà fisiche
Reattività
Gruppi funzionali
Reazione omolitica ed eterolitica
Reagenti elettrofili e nucleofili
Classificazione






COMPOSTI ORGANICI
Capacità/Abilità
Competenze
Descrivere le proprietà dell’atomo di carbonio
 Comprendere quali sono le proprietà che permettono al carbonio
di formare milioni di composti organici
Rappresentare i composti organici tramite i diversi tipi di
formule
 Comprendere i fattori che determinano la reattività dei composti
del carbonio
Descrivere i vari tipi di isomeria
Descrivere le modalità con cui si svolge una rottura omolitica o
etero litica di un legame covalente
Spiegare il significato di carbanione, e carbocatione, di reagente
elettrofilo e nucleofilo
Analizzare la classificazione dei composti organici in base ai
gruppi funzionali
Modulo IV
IDROCARBURI E GRUPPI FUNZIONALI
Conoscenze
Capacità/Abilità
Competenze
87
 Ibridazione sp3, sp2, sp
 Alcani: nomenclatura, proprietà fisiche,
reazioni
 Cicloalcani: nomenclatura, proprietà
fisiche, reazioni
 Alcheni: nomenclatura, proprietà fisiche,
reazioni
 Alchini: nomenclatura, proprietà fisiche,
reazioni
 Idrocarburi aromatici monociclici
 Benzene: struttura, reazioni
 Idrocarburi aromatici policiclici
 Alogenuri alchilici: nomenclatura,
classificazione, proprietà fisiche,
reazioni
 Alcoli: nomenclatura, classificazione,
proprietà fisiche, reazioni
 Eteri: nomenclatura, proprietà fisiche,
reazioni
 Fenoli: nomenclatura, proprietà fisiche,
reazioni
 Aldeidi e chetoni: il gruppo funzionale
carbonile, nomenclatura, proprietà
fisiche, reazioni
 Acidi carbossilici: il gruppo funzionale
carbossilico, nomenclatura, proprietà
fisiche, reazioni, derivati degli acidi
carbossilici, acidi carbossilici
polifunzionali
 Ammine: il gruppo funzionale
amminico, nomenclatura, proprietà
fisiche, reazioni
 Spiegare la natura dei legami semplici, doppi e tripli
 Attribuire il nome IUPAC ai composti organici
 Descrivere le serie degli alcani, dei cicloalcani, degli alcheni,
degli alchini, degli idrocarburi aromatici e dei gruppi funzionali
in termini di formule generali, di formule di struttura
 Giustificare le proprietà fisiche di tutti i composti organici
 Analizzare le reazioni di tutti i composti organici
 Distinguere alcani, alcheni, alchini, idrocarburi ciclici aromatici
in base alle loro proprietà fisiche e chimiche
 Confrontare le proprietà degli idrocarburi alifatici e ciclici con
quelle degli idrocarburi aromatici
 Correlare i gruppi funzionali con le proprietà e le funzioni dei
composti che li contengono
Modulo V
LE BIOMOLECOLE
Conoscenze
Capacità/Abilità
Competenze
88
 I CARBOIDRATI: caratteristiche
generali e classificazione; i
monosaccaridi (isomeria strutturale;
chiralità, proiezioni di Fischer; struttura
ciclica: proiezioni di Haworth; reazioni
tipiche del gruppo carbonile); i
disaccaridi e i polisaccaridi.
 I LIPIDI: caratteristiche generali e
classificazione; struttura e proprietà dei
trigliceridi; le reazioni di idrogenazione
e di idrolisi alcalina (saponi); i
fosfolipidi; le cere; gli steroidi; le
vitamine liposolubili e la loro
importanza biologica.
 GLI AMMINOACIDI, I PEPTIDI e LE
PROTEINE: gli amminoacidi: chiralità,
nomenclatura e classificazione,
struttura ionica dipolare e
comportamento anfotero; peptidi:
caratteristiche del legame peptidico e
relative reazioni; proteine: costituzione,
strutture caratteristiche e denaturazione;
gli enzimi.
 GLI ACIDI NUCLEICI: composizione
chimica; nucleosidi e nucleotidi; la
struttura del DNA: la doppia elica; la
struttura e le funzioni degli acidi
ribonucleici
 Saper rappresentare la formula di struttura delle molecole
organiche con le varie rappresentazioni;
 Saper rappresentare correttamente la struttura tridimensionale di
una molecola usando il modello a cunei e la proiezione di
Fischer;
 Saper utilizzare la nomenclatura per attribuire il nome agli
isomeri dei composti;
 Saper distinguere i diversi isomeri in base alle loro proprietà
fisiche o chimiche.
 Giustificare il diverso stato fisico dei grassi e degli oli;
 Saper rappresentare la reazione di idrolisi alcalina dei
trigliceridi;
 Analizzare il ruolo biologico degli steroidi e delle vitamine
liposolubili.
 Giustificare il comportamento anfotero degli AA;
 Analizzare i livelli di organizzazione delle proteine;
 Spiegare il ruolo biologico degli enzimi e riconoscere i
meccanismi d’azione enzima-substrato e ormone-recettore
 Analizzare la composizione chimica dei nucleosidi e dei
nucleotidi;
 Saper esaminare la struttura del DNA e saper individuare le
implicazioni biochimiche ad essa connesse;
 Descrivere il ruolo biologico dei diversi tipi di RNA.
 Correlare la struttura dei composti e la presenza di gruppi
funzionali con la loro reattività.
 Capire la relazione tra struttura e funzione delle biomolecole
 Riconoscere il ruolo che carboidrati, lipidi, proteine e acidi
nucleici ricoprono negli esseri viventi.
 Essere in grado di mettere in relazione la struttura del DNA con
la conservazione, la trasmissione e l’espressione dei caratteri
ereditari
Modulo VI
SCAMBI ENERGETICI NELLE CELLULE
Conoscenze
Capacità/Abilità
Competenze
89
 Energia e organismi viventi
 Metabolismo cellulare: anabolismo e
catabolismo
 Sintesi delle biomolecole.
 Demolizione delle biomolecole.
 Strategie metaboliche.
 Reazioni di ossido-riduzione
 Gli enzimi
 Cofattori dell’azione enzimatica.
 I coenzimi NAD e FAD trasportatori di
elettroni.
 Sequenze biochimiche
 La valuta energetica della cellula: l'ATP.
 La glicolisi
 La fermentazione.
 La respirazione cellulare.
 Struttura dei mitocondri.
 L’ossidazione dell’acido piruvico.
 Il ciclo di Krebs.
 Trasporto finale di elettroni.
 Meccanismo della fosforilazione
ossidativa.
 Bilancio energetico totale
 I primi organismi fotosintetici.
 Luce, clorofilla e altri pigmenti.
 Struttura dei cloroplasti.
 I fotosistemi I e II.
 Reazioni luce-dipendenti.
 Reazioni luce-indipendenti: il ciclo di
Calvin.
 Soluzioni alla carenza di CO2:
fotorespirazione e ciclo C4.
 Le piante CAM.
 Reazioni e prodotti della fotosintesi
 Riconoscere la differenza tra catabolismo e anabolismo e tra
reazioni esoergoniche e endoergoniche
 Riconoscere le principali vie metaboliche e la loro regolazione.
 Conoscere la funzione degli enzimi, la loro struttura ed il
meccanismo con cui agiscono.
 Spiegare che cosa sono i cofattori e i coenzimi.
 Conoscere la formula dell’ATP e spiegare la sua funzione.
 Capire che l’ATP si trasforma mediante l’idrolisi o la
fosforilazione.
 Sapere qual è la reazione di demolizione del glucosio e che tale
reazione avviene in diverse fasi.
 Descrivere i vari tipi di fermentazione.
 Conoscere il processo di glicolisi.
 Descrivere la struttura dei mitocondri.
 Esporre le fasi della respirazione cellulare: ossidazione
dell'acido piruvico, ciclo di Krebs, trasporto finale di elettroni.
 Descrivere il meccanismo della fosforilazione ossidativa.
 Fare un bilancio energetico totale del processo di demolizione
del glucosio.
 Conoscere l'evoluzione degli organismi fotosintetici.
 Individuare la differenza tra cellule chemiosintetiche e
fotosintetiche
 Sapere qual è la reazione principale della fotosintesi e che tale
reazione avviene in diverse fasi.
 Conoscere la natura della luce e che cosa sono i pigmenti.
 Conoscere la struttura dei cloroplasti.
 Spiegare le funzioni dei fotosistemi I e II e i processi che
avvengono in essi.
 Descrivere le reazioni luce-dipendenti che costituiscono il primo
stadio della fotosintesi
 Descrivere le reazioni luce-indipendenti: il ciclo di Calvin.
 Capire quando si attua nelle piante il processo della
fotorespirazione
 Conoscere gli altri metodi delle piante per fissare la CO2: la via
del C4, le piante CAM.
 Conoscere quali sono i prodotti finali della fotosintesi
 Comprendere che il vivente è un sistema aperto inserito in un
flusso di energia
 Comprendere che l'energia metabolica serve al mantenimento del
livello di organizzazione
 Comprendere il ruolo centrale del glucosio nel metabolismo degli
esseri viventi
 Capire l'importanza dei coenzimi nelle reazioni di ossido
riduzione
 Comprendere l’importanza dell’ATP come valuta energetica delle
cellule
 Individuare i processi attraverso cui tutte le cellule trasformano
l’energia contenuta negli alimenti in energia utilizzabile per
compiere le varie funzioni vitali.
 Comprendere l’importanza dei processi fotosintetici per la sintesi
delle molecole organiche.
 Riconoscere la centralità del processo fotosintetico nei flussi di
materia e di energia all’interno della biosfera
Modulo VII
Conoscenze
GENETICA DI VIRUS E BATTERI E TECNOLOGIA DEL DNA RICOMBINANTE
Capacità/Abilità
Competenze
90
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I plasmidi
Il processo di coniugazione
I virus
Ciclo litico e lisogeno
Il processo di trasduzione
Il meccanismo di infezione dei retrovirus
I trasposoni
Gli enzimi di restrizione
La separazione dei frammenti di
restrizione
Il sequenziamento dei frammenti
Ibridazione degli acidi nucleici
Clonaggio genico
Il “montaggio” del DNA ricombinante
Le librerie genomiche
La PCR
Anticorpi monoclonali
La terapia genica
Gli OGM
La clonazione animale
Applicazioni a livello agroalimentare e
sanitario
Il Progetto Genoma Umano
Profilo genetico e crimine
 Descrivere le peculiarità strutturali del plasmide F
 Spiegare i meccanismi che sono alla base della coniugazione
 Descrivere la struttura generale dei virus mettendo in evidenza
la loro funzione di vettori nei batteri e nelle cellule eucariote
 Mettere a confronto un ciclo litico con un ciclo lisogeno
 Spiegare in che cosa consiste il processo di trasduzione
distinguere tra trasduzione generale e trasduzione specializzata
 Descrivere il meccanismo di azione dei retrovirus
 Descrivere le caratteristiche dei trasposoni evidenziando quali
conseguenze può comportare la loro mobilità
 Mettere a confronto le caratteristiche dei diversi vettori
 Spiegare che cosa si intende per DNA ricombinante
 Descrivere le proprietà degli enzimi di restrizione
 Spiegare la tecnica di separazione e sequenziamento
 Spiegare la tecnica dell’ibridazione
 Spiegare che cosa è una libreria genomica
 Illustrare il processo con cui si possono clonare sequenze di
DNA
 Descrivere il meccanismo della reazione a catena della
polimerasi evidenziando lo scopo di tale processo
 Spiegare i che modo è possibile indurre i batteri a sintetizzare
proteine utili
 Spiegare la tecnica di produzione degli anticorpi monoclonali
 Spiegare che cosa si intende per transgenico e OGM
 Evidenziare vantaggi e svantaggi dei prodotti OGM
 Spiegare in che cosa consiste una terapia genica e in quali casi
può essere applicata
 Descrivere le tappe del Progetto Genoma Umano mettendo in
evidenza obiettivi, difficoltà e limiti
 Saper capire l’importanza dei vettori cellulari per la naturale
trasmissione di informazioni genetiche a favore di una maggiore
variabilità
 Comprendere l’importanza di queste conoscenze per gli sviluppi
delle scienze biologiche e delle loro potenzialità di applicazione
 Considerare come una nuova rivoluzione scientifica la
manipolazione di questi meccanismi naturali
 Saper seguire le varie tappe del processo con cui gli scienziati
riescono ad individuare, sequenziare, isolare e copiare un gene di
particolare interesse biologico
 Saper comprendere l’enorme potenzialità delle attuali conoscenze
di ingegneria genetica evidenziando quali nuove soluzioni la
tecnica del DNA ricombinante ha individuato e quali nuove
prospettive potrà fornire a problemi di carattere agroalimentare e
medico finora insoluti
 Saper evidenziare l’importanza delle più recenti conquiste
dell’uomo nel campo della medicina ottenute grazie alle attuali
conoscenze di genetica molecolare
Modulo IX
ATMOSFERA, FENOMENI METEOROLOGICI E CLIMA
Conoscenze
Capacità/Abilità
Competenze
91
 Composizione, suddivisione e limite
dell'atmosfera
 L'atmosfera nel tempo geologico
 Il bilancio termico del pianeta Terra
 La pressione atmosferica e i venti
 La circolazione atmosferica generale:
circolazione nella bassa e alta troposfera
 L'umidità atmosferica e le precipitazioni
 Stabilità atmosferica e saturazione
 Come si formano le precipitazioni
 Le perturbazioni atmosferiche; masse
d'aria e fronti
 Dalla meteorologia alla climatologia
 Processi climatici e loro interazioni con
litosfera e biosfera (i suoli)
 Distribuzione geografica dei diversi
climi (interazione atmosfera e idrosfera)
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


Saper illustrare caratteristiche e specificità dell’atmosfera
Saper indicare i fattori che influenza no la pressione atmosferica
Saper descrivere le aree cicloniche e anticicloniche
Saper spiegare la circolazione nella bassa e nella alta atmosfera
Saper definire il concetto di stabilità dell'aria
Saper spiegare come si formano le precipitazioni
Saper definire le masse d'aria e le loro zone di origine
Saper definire i fronti
Saper indicare gli elementi e i fattori del clima
Saper indicare la classificazione dei climi secondo Koppen
Saper esaminare i fattori che determinano la variabilità delle
condizioni meteorologiche e climatiche
 Riuscire a riconoscere e stabilire l’importanza dei fenomeni
meteorologici
 Conoscere gli strumenti con cui poter rilevare il clima di una data
zona
 Riconoscere la relazione tra la distribuzione geografica delle
variazioni climatiche
 Conoscere le informazioni e i limiti di un modello climatico
 Saper raccogliere ed utilizzare semplici dati meteorologici per
disegnare un diagramma climatico
Modulo X
INTERAZIONI TRA GEOSFERE E CAMBIAMENTI CLIMATICI
Conoscenze
Capacità/Abilità
Competenze
92
 Il riscaldamento globale (interazione
atmosfera-idrosfera-criosfera-biosfera)
 La temperatura dell’atmosfera terrestre e
il ruolo dei gas serra
 I dati sull’andamento della temperatura
annua nel tempo
 Variazioni di temperatura connesse a
processi naturali
 Gli effetti dell’attività solare
 Gli effetti dell’attività vulcanica
 Moti millenari della Terra e variazioni
climatiche; le glaciazioni
 I processi di retroazione
 L’assorbimento di CO2 e le correnti
oceaniche
 La fusione nel permafrost
 Le attività antropiche che modificano il
clima
 L'andamento attuale della temperatura
dell'atmosfera terrestre
 Il ritiro dei ghiacci
 La tropicalizzazione del clima
 La frequenza e l’intensità degli uragani
 Le conseguenze sulla fauna e sulla
vegetazione
 Come ridurre le emissioni dei gas serra
 Il Protocollo di Kyoto
 Saper leggere e analizzare i grafici dell'IPCC e descrivere i
diversi scenari per il riscaldamento globale
 Riconoscere l’importanza delle variazioni di temperatura media
 Conoscere gli effetti di un riscaldamento globale
 Sapere cosa è l’effetto serra
 Saper indicare le cause naturali del cambiamento climatico:
ruolo dell'attività vulcanica e la variabilità solare
 Sapere cosa si intende per processi di retroazione
 Saper indicare le possibili conseguenze delle variazioni dei
regimi climatici in relazione alle risorse idriche, all'agricoltura,
agli oceani, alla riduzione del ghiaccio marino e del permafrost
 Saper valutare l'impatto delle attività umane sul clima globale;
il ruolo della CO2 come interruttore dei gas serra
 Saper visualizzare il pianeta Terra come un sistema integrato nel
quale ogni singola sfera è intimamente connessa all'altra
(atmosfera, idrosfera, criosfera, biosfera)
 Applicare le conoscenze acquisite ai contesti reali, con particolare
rapporto uomo ambiente
93